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1、第28卷第4期腐蚀与防护Vol.28No.42007年4月CORROSION&PROTECTIONApril2007专论镁合金腐蚀的影响因素1,2111徐卫军,马颖,吕维玲,郝远(1.甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,兰州理工大学,兰州730050;2.甘肃联合大学化工学院,兰州730000)摘要:介绍镁合金的表面膜、合金元素、合金组织、环境因素以及铸造工艺等在腐蚀过程中的作用。铸造工艺中的β相增多有利于改善耐蚀性,也是提高镁合金耐蚀性能的方法。关键词:镁合金;腐蚀;表面膜;β(Mg17Al12)相+中图分类号:TG172.6;TG146.22文献标识码:B文章编号:1005-74
2、8X(2007)04-0163-04EFFECTFACTORSOFCORROSIONBEHAVIORSOFMAGNESIUMALLOYS1,2111XUWei-jun,MAYing,LUWei-ling,HAOYuan(1.StateKeyLaboratoryofGansuAdvancedNon-ferrousMetalMaterials,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,China;2.ScienceandTechnologyCollegeofGansuLianheUniversity,Lanzhou730000,China)Abstr
3、act:Theeffectsofthesurfacefilmsalloyingelementsmicrostructureandcastingtechnologyofmagnesiumalloysaswellastheenvironmentalfuctorsonthecorrosionbehaviorofthealloysareintroduced.Keywords:Magnesiumalloy;Corrosion;Surfacefilm;β(Mg17Al12)phase1镁合金材料因素对腐蚀行为的影响0引言1.1镁的表面膜对镁合金腐蚀行为的影响随着汽车工业及“3C”工业的发展,镁作为结构镁
4、是活泼金属,常温下纯镁表面在干燥的空气材料,以其最轻的密度和出色的比强度越来越受到中将迅速与氧发生作用,形成无定形氧化膜,由于形人们的重视,同时由于镁冶炼技术的改进,镁的价格成的氧化物的体积与金属镁相比有所缩小,不像铝也由原先只应用于高科技高成本行业逐渐向民用行表面形成的氧化膜那样完整。Nordelien的研究表业转移。由于镁的密度是常见金属中最轻的(1.8明,纯镁在干燥(湿度低于35%)的洁净大气中可以3g/cm),加之镁合金铸造技术不断发展,以镁代塑立即形成灰色的保护膜,随湿度的增加金属光泽消的条件业已成熟,镁合金的应用前景广阔。但是由失加快,XPS分析显示该薄膜由金属镁、氧化镁和于镁的
5、耐腐蚀性能较差,使得镁合金的应用受到了50%～60%氢氧化镁构成,厚约20～50nm,能够稳限制。镁的电负性为1.31,是常见金属中最低的,[1]定存在并能阻止内部金属的继续氧化。该薄膜与因此镁极易和其它的物质发生反应。镁可以和非金水接触后稳定性变差,厚度增加并发生变性,最终形属气体如氧、氯等发生反应。在400℃以上时可以成三层结构:最外层由氧化镁和氢氧化镁混合物和和氮气发生反应;在常温时,镁就可以和水发生作单独的氢氧化镁组成,结构疏松,内层是由氧化镁和用,放出氢气;镁可以和常见的酸反应。有水存在金属镁构成的蜂窝状结构,中间层是致密的无定形时,镁可以与CO2、H2S等一些气体反应。因此,镁结
6、构。中间层与镁的腐蚀关系重大,它可以阻止水在应用时首先要考虑的就是如何保证在使用环境中分子的进入和Mg2+的溶出,也就决定着镁及镁合的稳定性,这就需要研究镁的腐蚀问题。金腐蚀的过程,该膜在干燥的环境中是稳定的,能保护内部金属不继续氧化,但在有水环境中不能保护收稿日期:2006-04-06;修订日期:2006-07-04内部金属的进一步腐蚀,因此不能通过表面自然生基金项目:中国-新西兰政府间国际科技合作项目成氧化膜的方式提高镁的耐蚀性。合金的表面膜和(2002DFG00020),863领域重点国际合作项目纯镁的相似,在干燥的环境中也形成致密的无定形(2002AADF3303)的具有保护作用的表
7、面膜。·163·徐卫军等:镁合金腐蚀的影响因素1.2合金元素对镁合金腐蚀行为的影响V)、α5Al(1.45V)、α9Al(1.40V)、α5Al0.5Zn[6]AlAl是构成镁合金的主要合金元素,在压铸(1.43V)、β(Mg17Al12)(1.31V)。由于各相的镁合金和AZ系列镁合金中Al都是含量最高的。Ecorr不同,在电解质溶液中,各相之间就会构成不同Al在镁合金中以第二相Mg17Al12存在及固溶于
