西沙严酷海洋大气环境下AZ31镁合金的长周期腐蚀行为

通过现场暴露实验,研究了AZ31镁合金在西沙海洋大气环境下暴露4 a的长周期腐蚀行为.利用扫描电镜观察表面、截面的腐蚀产物以及去除腐蚀产物后的腐蚀形貌,并用能谱分析及X射线衍射仪对腐蚀产物的元素含量及相组成进行分析.研究结果表明,AZ31镁合金在西沙海洋大气环境下发生了较为严重的腐蚀,4 a内的平均腐蚀速度为11.95μm·a-1.Cl-和CO₂在镁合金的腐蚀过程中起着至关重要的作用.吸附液膜中的Cl-主要破坏镁合金的保护膜,使镁合金发生阳极溶解;而CO₂则会中和阴极反应产生的碱性离子并与Mg（OH）2发生反应生成含不同结晶水的Mg₅（CO₃）₄（OH）₂·xH₂O表层腐蚀产物.由于表层腐蚀产物阻挡了CO₂和Cl-向镁合金表面的传输,靠近基体处的腐蚀产物主要为Mg（OH）₂.      

AZ31镁合金及工业纯镁大气腐蚀行为研究

对AZ31镁合金和纯镁试样在大连地区海洋性气候中进行为期400 d的室外大气暴露实验,采用图像法计算腐蚀动力学方程,并分析了腐蚀产物的组成结构。结果表明,AZ31镁合金和纯镁试样进行为期400 d的大气暴露实验后,试样表面覆盖一层深灰色的腐蚀产物膜,试样表面腐蚀轻微的区域形成了一些孤立的"小岛","小岛"之间出现较深的蚀坑。AZ31和纯镁试样腐蚀面积分别占各自总面积的42.3%和65.0%。大气暴露实验后的AZ31试样腐蚀产物主要由MgO,Mg(OH)2,Al(OH)3,Al2O3以及Mg和Al元素的碳酸盐、硫酸盐和氯化物所组成。采用图像法统计计算的AZ31镁合金和纯镁试样腐蚀动力学遵循指数关系,H=C×tn。动力学方程分别为:HAZ31=0.403×t0.653,HP Mg=0.549×t0.665。暴露400 d后的AZ31和纯镁试样的腐蚀深度分别为20.2和29.3μm,后者是前者的1.45倍。     

单轨列车用镁合金与铝合金在NaCl溶液中的电偶腐蚀行为研究

采用浸泡失重、SEM、XRD等方法研究了AZ31镁合金与A6N01S-T5铝合金偶接后在3.5%NaCl溶液中电偶腐蚀行为。结果表明,浸泡腐蚀试验时间越长,偶对中AZ31镁合金、A6N01S-T5铝合金的腐蚀失重量越大,但是平均腐蚀速率则呈下降趋势。在偶对中AZ31镁合金作为阳极腐蚀加速,A6N01S-T5铝合金作为阴极,与镁合金接触的部分得到保护,而暴露在溶液中的部分发生了严重的阴极腐蚀。     

AZ91D镁合金在大气环境中初期腐蚀行为的研究

AZ91D镁合金在温度40 ℃和相对湿度100%RH的大气环境中, 其初期大气腐蚀符合指数衰减规律, 在高温高湿环境中促进了AZ91D镁合金大气腐蚀的发展. AZ91D镁合金的大气腐蚀初期腐蚀产物变化规律： 基体上出现点刺状腐蚀产物, 点刺状腐蚀产物长大后形成团刺状的腐蚀产物. 团刺状的腐蚀产物不断长大, 相邻近的团刺状的腐蚀产物聚集交织在一起, 构成疏松的腐蚀产物形貌. 这种疏松的腐蚀产物形貌不具备保护作用, 使得大气腐蚀不断加快. 通过对AZ91D镁合金的腐蚀产物的EDX能谱分析, 并结合对腐蚀产物形貌的观察, 表明在大气腐蚀初期的腐蚀产物主要为： 初期形成的MgO和随后形成更加稳定Mg（OH）2. AZ91D镁合金在β相、划痕和晶界等附近区域容易发生腐蚀. 同时表面残留的污染物（手的汗迹等）区域更加容易发生腐蚀.     

镁合金的大气腐蚀试验研究

研究了镁锰合金在全国8个大气试验站暴露半年、一年的腐蚀行为，得到了镁锰合金在我国自然环境下的腐蚀速率。观察了腐蚀产物的形貌；讨论了腐蚀速率与环境因素的关系。结果表明：镁合金腐蚀行为和大气的污染程度和相对湿度有关，在大气污染严重和相对湿度大的地区，镁合金腐蚀比较严重。     

AZ31镁合金表面钼酸盐转化膜的制备与耐蚀性能

以Na2Mo O4为主盐,与氧化剂H2O2、成膜促进剂NaF和Na2Si O3一起组成化学转化液,在AZ31镁合金表面制备钼酸盐转化膜,利用扫描电镜和X线光电子能谱仪分析转化膜的形貌和组成,通过电化学阻抗测试研究转化膜在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀行为,并讨论成膜机理,研究转化液中Na2Mo O4浓度与p H以及成膜温度和时间对薄膜结构与耐腐蚀性能的影响。结果表明:转化液的优化组成为0.2 mol/L Na2Mo O4+0.12 mol/L NaF+0.014mol/L Na2Si O3+0.012 mol/L H2O2;优化工艺条件为p H=5,温度60℃,转化时间30 min;转化膜为黄棕色,主要由Mg Mo O4,Mg F2,Mo O2,Mo O3和Mg Si O3组成,转化膜宏观上完整均匀,存在网状微裂纹;钼酸盐转化膜能有效提高AZ31镁合金的耐腐蚀性能,对基体合金有一定的保护作用。     

万宁地区铝及铝合金不同距海点的大气腐蚀研究

研究了铝及铝合金在万宁近海大气不同距海点暴露 0 .5a ,1a ,2a的腐蚀行为 ,观察了锈层的形貌、相组成及锈层中合金元素的分布。试验结果表明距离海岸线越近 ,失重率越大 ,腐蚀速度越快 ,说明Clˉ对铝及铝合金有很强的腐蚀作用 ,能加速铝合金的腐蚀。同时在万宁海洋大气环境下 ,纯铝在暴露初期更易腐蚀 ,其腐蚀率是锻铝的 2倍 ,此后随着暴露时间的延长而减缓。     

带包铝层的LC4铝合金长期大气腐蚀行为研究

通过在半乡村、工业酸雨和海洋大气环境中为期20年的现场暴露试验,研究了带包铝层的LC4的腐蚀失重规律和机械性能损失情况,并利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和红外光谱仪(FTIR)分析了表面和截面的腐蚀形貌以及腐蚀产物组成.结果表明,LC4的腐蚀失重在工业污染和海洋大气环境中较大,在半乡村大气环境中很小,腐蚀失重随暴露时间的关系接近线性变化.带包铝层的LC4在3种大气环境中暴露20年后仍保持着优异的机械性能,且点蚀都未穿透LC4的包铝层.LC4在工业污染和海洋大气环境中的腐蚀产物都为水合氢氧化铝.     

采用开尔文扫描探针技术研究镁合金偶接铜合金的电偶腐蚀规律

采用开尔文探针技术(SKP)测量AZ91D镁合金与H62铜合金偶接试样在盐雾加速实验中的电偶腐蚀规律.研究表明:AZ91D镁合金的电偶腐蚀效应受到阳极与阴极的电位差的影响,AZ91D镁合金与H62铜合金偶接试样之间的伏打电位差约为-1.22V,AZ91D镁合金存在显著的电偶腐蚀效应.由于存在较大的伏打电位差,在盐雾实验初始阶段,电偶腐蚀主要发生在偶接界面AZ91D镁合金一侧附近区域,而H62黄铜没有发生明显腐蚀.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,AZ91D镁合金表面腐蚀产物与基体间存在显著的伏打电位差,导致AZ91D镁合金基体形成新的腐蚀产物.因此,随着盐雾实验时间延长,AZ91D镁合金电偶腐蚀效应降低,H62铜合金腐蚀加快.     

AZ31镁合金微区电偶腐蚀的数值研究

结合水平集函数方法及移动网格技术,利用有限元法模拟分析了离散型β相分布和连续型β相分布的AZ31镁合金在NaCl溶液中的腐蚀行为,通过解Nernst-Planck方程得到腐蚀过程中AZ31镁合金/NaCl界面的电势、氯离子及镁离子浓度分布,并通过扫描离子选择性电极实验验证了此模拟方法的可行性.模拟分析表明,当β相离散分布在α相周边时,在与β相相邻的α相区域腐蚀速率最快,形成腐蚀缩颈坑,坑内氯离子富集,进一步加速了α相的腐蚀,最终β相逐渐脱离合金进入溶液;当β相连续分布在α相周边时,α相不断被腐蚀,最终α相全部溶解而只剩β相,求解随即停止.扫描离子选择性电极实验结果表明此模拟模型可以对镁合金的电化学腐蚀进行较好预测和判断.