AZ91D镁合金在北京地区的大气腐蚀行为研究

利用室外大气暴露试验，研究了AZ91D镁合金在北京地区的平均大气腐蚀速率，并与相同条件下A3钢的大气腐蚀情况进行了对比．采用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)以及红外光谱(IR)等多种现代表面分析技术对腐蚀产物的形貌、组成、结构等进行分析，与A3钢相比，AZ91D镁合金具有良好的耐大气腐蚀性能，具有局部腐蚀的特征。     

AZ91D镁合金在含SO2大气环境中的初期腐蚀行为

采用室内加速的方法,利用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射等手段对AZ91D镁合金在含微量SO2工业污染环境中的初期腐蚀层形貌以及腐蚀产物进行了分析和研究.结果表明:SO2加速镁合金的腐蚀,随着SO2含量增加,镁的腐蚀速率加快.镁合金的初期腐蚀具有局部腐蚀的特征.腐蚀优先从α相基体开始,腐蚀初期在材料表面生成一层保护性的含有MgO和Mg(OH)2的薄膜.SO2降低了薄液层的pH值,增强溶解过程,促进可溶性MgSO3·6H2O和MgSO4·6H2O腐蚀产物的生成,使表面膜失去保护作用,加速镁合金的后期腐蚀.     

AZ91D镁合金手汗腐蚀机理研究Ⅲ乳酸对AZ91D镁合金的腐蚀机制

通过电化学阻抗(EIS)和动电位极化曲线等方法研究了镁合金在乳酸和含有Cl^-的溶液中的电化学特性，发现镁合金腐蚀过程受到电极电位E、以β相为中心向外扩展的表面氧化膜的覆盖面积θ和MgH2的浓度Cm 3个表面状态变量的控制，在腐蚀过程中，β相表面氧化膜向四周扩展，覆盖了邻近很小范围的α相晶粒，从而使部分α相晶粒不受腐蚀．最后通过理论推导建立了一个新的镁合金腐蚀理论模型，并利用EIS实验证实了模型的可靠性。     

压铸镁合金AZ91D在酸性NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学方法研究了压铸镁合金AZ91D在酸性NaCl溶液中的腐蚀行为,并用扫描电镜观察了腐蚀形貌,对腐蚀产物进行了能谱分析.研究结果表明:在酸性溶液环境下,随着Cl-浓度的升高,镁合金的平衡腐蚀电位降低,线性阻抗减小,腐蚀电流增大;随着pH值的减小,晶界出现腐蚀开裂现象;富Al相的耐蚀性高于基体相,在酸性环境中,腐蚀产物主要为MgO和Mg(OH)2     

压铸镁合金AZ91D在碱性NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学方法研究了压铸镁合金AZ91D在碱性NaCl溶液中的腐蚀行为,并用扫描电镜观察了腐蚀形貌,对腐蚀产物进行了能谱分析.结果表明：在强碱性pH=12的环境下,当Cl-的浓度低于0.1 mol/L时,合金表面可以形成较稳定的钝化膜;随着Cl-浓度的增加,点蚀电位逐渐降低;富Al相的耐蚀性高于基体相,在碱性环境中,腐蚀产物主要为Mg(OH)2和MgO.      

AZ91D镁合金在含Cl-溶液中腐蚀机理的研究

探讨了溶液中的Cl-离子、合金的成分及微观组织结构、氧化膜的结构对AZ91D镁合金腐蚀的影响。从腐蚀速率、腐蚀形貌、腐蚀类型及表面膜的状态等几个方面对AZ91D镁合金的腐蚀行为进行了定量和定性的描述。表面膜的疏松多孔,溶液中的活性阴离子是造成AZ91D镁合金腐蚀的动力学因素,由于Cl-（高解离度,高吸附性,高导电性,表观尺寸小）的特殊作用,合金表面所发生的是有选择的点蚀,最后呈蜂窝状;随着Cl-浓度的增加,腐蚀速率也随之增大。     

AZ91D镁合金在含SO_2大气环境中的初期腐蚀行为

采用室内加速的方法,利用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射等手段对AZ91D镁合金在含微量SO2工业污染环境中的初期腐蚀层形貌以及腐蚀产物进行了分析和研究。结果表明:SO2加速镁合金的腐蚀,随着SO2含量增加,镁的腐蚀速率加快。镁合金的初期腐蚀具有局部腐蚀的特征。腐蚀优先从α相基体开始,腐蚀初期在材料表面生成一层保护性的含有MgO和Mg(OH)2的薄膜。SO2降低了薄液层的pH值,增强溶解过程,促进可溶性MgSO3·6H2O和MgSO4·6H2O腐蚀产物的生成,使表面膜失去保护作用,加速镁合金的后期腐蚀。     

AZ91D镁合金在两种盐溶液和空气中的一般腐蚀和应力腐蚀

分别在pH值为6的0．60mol/L NaCl,0．60mol/L NaNO_3溶液和空气介质中对AZ91D压铸镁合金进行了一般腐蚀和慢应变速率试验。结果表明：该合金发生的一般腐蚀或应力腐蚀都具有明显的离子选择性,在含Cl~-的溶液中一般腐蚀较严重,在含NO_3~-的溶液中应力腐蚀更为明显。该合金在实验室空气介质中不易发生应力腐蚀。应变速率是该合金发生应力腐蚀的又一重要参数,当应变速率低于8．33×10~(-5)s~(-1)时,该合金在两种溶液中均发生应力腐蚀,在4．17×10~(-5)s~(-1)的应变速率下,应力腐蚀最为严重,应力腐蚀是阳极溶解和氢致开裂共同作用的结果。     

AZ91D镁合金在临汾工业大气中的腐蚀行为

采用室外大气暴露试验,测定了AZ91D镁合金、防锈铝在工业大气环境中的腐蚀率,AZ91D镁合金在干燥污染的工业大气中较耐蚀.通过扫描电镜、X衍射及能谱检测分析表明:AZ91D镁合金腐蚀产物由Al、Mg的氧化物和硫化物组成,Al2O3、MgCO3 对 AZ91D镁合金形成保护.     

含铈AZ91D镁合金的显微组织与腐蚀行为

用盐雾试验、扫描电镜能谱仪、X射线衍射仪等,对加入不同Ce含量的含铈AZ91D镁合金的显微组织和盐雾腐蚀性能进行了分析.结果表明:当加入0.69%Ce时,可使合金铸态组织明显细化,且网状β相呈粒状弥散分布于晶界上,同时有大量针状物Al4Ce相出现;而加入0.93%Ce时,合金铸态组织有粗化趋势,且针状物长大成杆状.12 h腐蚀试验结果表明,加入0.26%Ce和0.93%Ce的合金,腐蚀速率先迅速增加而后又明显降低;而加入0.69%Ce的合金,腐蚀速率保持恒定.随着NaCl溶液浓度的增加,AZ91D合金的腐蚀速率增长较快;加入0.26%Ce后,合金腐蚀速率增长缓慢;加入0.69%Ce后,合金的腐蚀速率随浓度增加逐渐降低;加入0.93%Ce的合金在低浓度下的腐蚀速率略有升高,而在高浓度下的腐蚀速率迅速降低.合金的腐蚀形貌均表现为不均匀腐蚀,腐蚀产物主要由Mg(OH)2组成.含稀土合金的腐蚀产物中还有Al4Ce.稀土Ce提高AZ91D镁合金腐蚀性能的原因归结为Ce对组织的细化作用以及对Al元素偏析程度的降低.     

SO2大气中AZ91D镁合金的腐蚀规律

通过室内模拟实验,研究了含体积分数4×10-6SO2大气中AZ91D镁合金的腐蚀行为。利用原子力显微镜、金相显微镜和扫描电镜观察腐蚀形貌,用XRD分析腐蚀产物。AZ91D镁合金腐蚀1200h的增重变化分为2个阶段,第1阶段符合线性增加规律,第2阶段符合指数衰减规律。腐蚀过程中,β相作为阴极,α相作为阳极,在其上形成颗粒状腐蚀产物,产物不断增多蔓延,直至完全覆盖镁合金表面。同时,在这层产物的裂纹处出现大颗粒产物。腐蚀产物主要为MgO,Mg(OH)2,MgSO3·6H2O,MgSO4·6H2O,随着腐蚀时间的延长,MgO与Mg(OH)2的量减少,而MgSO3·6H2O和MgSO4·6H2O的量增加。     

AZ91D镁合金电偶腐蚀的研究

在自来水和3.5%NaCl溶液中测试了铸造AZ91D镁合金与铝合金、锌合金、Q235碳钢和Cu偶合后的电偶腐蚀行为,研究了腐蚀环境、偶接材料和阴阳极面积比(CAAR)对铸造AZ91D镁合金电偶腐蚀行为的影响。在电偶腐蚀过程中测量溶液的pH值以及电偶腐蚀电流;用失重法计算了铸造AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率,利用SEM观察了AZ91D镁合金的腐蚀形貌,并对腐蚀产物进行XRD分析。结果表明,AZ91D镁合金在电偶腐蚀过程中会使溶液的pH值升高,并伴有以Mg(OH)₂为主的腐蚀产物的生成;溶液中Cl^-的存在会加速AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率;低氢过电位金属Q235碳钢和Cu对AZ91D镁合金的电偶腐蚀加速效果明显高于中氢过电位金属铝合金和锌合金,偶接材料的极化性能对AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率有较大影响。同时,大的阴阳极面积比会加速AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率,且AZ91D镁合金的电偶腐蚀电流随阴阳极面积比的增大而呈线性增长趋势。     

模拟海洋环境中Ni-Co合金镀层对AZ91D镁合金的腐蚀防护研究

目的提高AZ91D镁合金的腐蚀防护性能。方法采用化学镀前处理在AZ91D镁合金表面制备一种保护性的Ni-Co合金镀层。分别采用环境扫描电镜(ESEM)、X射线衍射(XRD)和能量散射谱(EDS)分析合金镀层的表面形貌、微结构特点和化学成分。采用动电位极化(PC)和电化学阻抗谱(EIS),分析测试在模拟海洋环境(中性3.5%Na Cl溶液)中Ni-Co合金镀层对AZ91D镁合金的腐蚀防护性能。结果镁合金表面化学镀Ni-P镀层均匀覆盖,晶粒生长较致密,表面呈菜花状形貌,Ni-P镀层中P质量分数约为5.6%。Ni-Co合金镀层表面均匀且呈金字塔状形貌,形成了面心固溶体(FCC),镀层中Co质量分数约为31%。Ni-P镀层和Ni-Co合金镀层的厚度分别约为11μm和19μm。在模拟海洋(中性3.5%Na Cl溶液)环境中,镁合金裸基体、化学镀前处理Ni-P镀层、Ni-Co合金镀层的腐蚀电位分别为-1485、-372、-284 m V,其腐蚀电流密度分别是3.4×10-5、1.8×10-6、2.9×10~(-7) A/cm2,所拟合的电荷转移电阻分别为4.72×103、1.70×104、2.06×106?/cm2。结论化学镀前处理Ni-P镀层可为镁合金提供较好的腐蚀防护,Ni-Co合金镀层能够为镁合金提供更显著的腐蚀防护。     

pH值对触变成形和金属型铸造AZ91D镁合金试样应力腐蚀行为的影响

采用静载荷实验和扫描电镜,研究了pH值对触变成形和金属型AZ91D镁合金应力腐蚀行为的影响。通过对试验现象、试样断裂时间及断口形貌的对比分析,结果表明:触变成形AZ91D镁合金的抗应力腐蚀敏感性明显高于金属型AZ91D镁合金的。主要是由于触变成形工艺的优良性,使得镁合金的组织在二次加热等温处理的过程中具有了球状的组织结构,而并非像金属型那样的树枝晶状的组织。同时这种成形工艺也降低了铸件的缩松、气孔和氧化夹杂等缺陷。     

钕对AZ91镁合金腐蚀性能的影响

利用静态失重法、极化曲线、电子探针和X射线衍射仪研究了AZ91-XNd镁合金在3.5%NaCl水溶液中的腐蚀行为。结果表明,加入Nd显著降低合金的腐蚀速度,提高合金的平衡电位和腐蚀电位,降低腐蚀电流。探讨了显微组织与腐蚀性能之间的关系。     

AZ91D镁合金电偶腐蚀的扫描Kelvin探针研究

利用扫描Kelvin探针技术(SKP)研究AZ91D镁合金与316L不锈钢偶接件在盐雾试验中电偶腐蚀规律。通过在中性盐雾试验不同周期的表面腐蚀形貌的观察和伏打电位分布图的测量结果分析表明,AZ91D镁合金电偶腐蚀效应与偶接阴阳极的伏打电位差密切相关,AZ91D镁合金与316L不锈钢偶接件存在较大的电位差(约为–1.28V),其电偶腐蚀效应非常显著。在盐雾试验初始阶段,腐蚀主要发生在偶接界面AZ91D镁合金一侧,该腐蚀区域的伏打电位增加幅度较大,而316L不锈钢受到保护没有发生明显腐蚀。随着盐雾试验时间的延长,AZ91D镁合金腐蚀加快,腐蚀产物覆盖区域不断扩大,24h盐雾试验后,偶接件的平均伏打单位差由原始的–1.29V增加到–1.53V,AZ91D镁合金的电偶腐蚀效应加大。由于AZ91D镁合金在盐雾中生成的腐蚀产物对基体具有一定的保护作用,当腐蚀产物不断增加并覆盖表面,偶接件的电位差减小导致AZ91D镁合金的电偶腐蚀效应降低。     

AZ91D镁合金锭的流动性研究

对国内外五个厂家提供的AZ91D镁合金锭进行了成分分析和铸造流动性能螺旋试验研究，结果表明，合金元素Al和微量元素Be是该事金流动性的主要影响因素，它们分别通过改变熔化温度下的过热度和抗氧化性能而影响该合金熔体的流动性。     

AZ91镁合金的抗高温蠕变性能和腐蚀性能的研究近况

概述了AZ91镁合金抗高温蠕变性能和腐蚀性能方面的研究近况。重点介绍了近年来微合金化、材料复合对AZ91镁合金抗蠕变和腐蚀性能的影响,提出了对AZ91镁合金今后发展方向的看法。     

电解液组分对AZ91D镁合金微弧氧化膜层耐蚀性的影响

在含有Na2SiO3、NaAlO2、Na2B4O7、NaOH、C3H8O3及C6H5Na3O7的硅铝复合电解液中,采用恒电流方式对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理。利用扫描电镜、膜层测厚仪、全浸泡试验和极化曲线等方法研究了陶瓷膜层的形貌特征、厚度以及耐蚀性能。结果表明,随着Na2SiO3、NaAlO2、Na2B4O7、NaOH、C3H8O3及C6H5Na3O7含量的增加,微弧氧化陶瓷膜层的耐蚀性基本均呈现出先提高后降低的变化趋势;经正交试验优化后,当电解液中Na2SiO3、NaAlO2、Na2B4O7、NaOH、C3H8O3和C6H5Na3O7的含量分别为15g/L、9g/L、2g/L、3g/L、5mL/L及7g/L时,膜层耐蚀性最好。经过微弧氧化处理后试样的腐蚀电流密度较镁合金基体降低了近2个多数量级,自腐蚀电位提高了近73mV,镁合金的耐蚀性能得到了显著提高。