AZ91D镁合金在模拟酸雨溶液中的腐蚀行为

采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)的方法研究了AZ91D镁合金在不同pH值的模拟酸雨溶液中的腐蚀行为,并用扫描电镜观察了试样腐蚀后的表面形貌。结果表明:随着溶液pH值升高,AZ91D镁合金的极化电阻变大,腐蚀电流密度减小;当pH值为2.7和3.0时,EIS由两个容抗弧组成,随着pH值的继续升高,EIS转变为单一容抗弧,镁合金表面形成了完整的表面膜,对基体金属具有一定的保护性;在模拟酸雨溶液中AZ91D镁合金整个表面受到腐蚀,腐蚀程度随着pH值的升高而变小,白色腐蚀产物主要由镁、铝、硫和氧元素组成。     

镁合金阳极氧化膜在NaCl溶液中的腐蚀行为

利用盐水浸泡实验研究了AZ91D镁合金阳极氧化膜层在3．5％NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明：AZ91D镁合金阳极氧化膜层不论封闭与否,在中性NaCl溶液中浸泡出现第一个腐蚀点后,膜层表面均很少再出现新的腐蚀点,而是原有的腐蚀点向纵、横两个方向扩展形成腐蚀坑,表面呈“树枝”状腐蚀形貌;浸泡溶液的pH值对阳极氧化膜层的耐蚀性影响很大,酸性溶液中的腐蚀速率明显大于中、碱性溶液的;随浸泡溶液温度的升高阳极氧化膜层的腐蚀速率加快。据此,提出了AZ91D镁合金阳极氧化膜层在NaCl溶液中腐蚀过程的模型。     

铸造镁合金Mg-Nd-Zn-Zr的生物腐蚀性能

对铸态(F)Mg-3.08Nd-0.27Zn-0.43Zr(质量分数,%)镁合金进行了固溶处理(T4)及固溶+人工时效(T6)。采用光学显微镜研究了F、T4、T6状态下Mg-3.08Nd-0.27Zn-0.43Zr合金的显微组织,采用析氢和失重实验测试合金在模拟体液中的生物腐蚀性能,并且利用扫描电子显微镜观察了腐蚀后合金的表面腐蚀形貌,采用电化学法测试了合金在模拟体液中的循环极化曲线。结果表明:固溶处理及固溶+人工时效处理均有助于提高合金在模拟体液中的生物腐蚀性能,且Mg-3.08Nd-0.27Zn-0.43Zr合金在模拟体液中的腐蚀方式为均匀腐蚀。     

含稀土耐蚀Mg-9Al铸造镁合金腐蚀行为研究

通过盐雾、失重及析氢等腐蚀试验研究了新研制的含稀土的Mg-9Al铸造镁合金AR091在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,并与目前常用的ZM5和AZ91D镁合金的腐蚀行为进行了对比。结果表明,AR091具有良好的耐腐蚀性能。AR091的微观组织与AZ91有明显差别,其晶粒更为细小,β相明显减少,还存在许多针状含稀土元素(RE)的析出相。合金内各相间的微电偶腐蚀明显减弱,阴极反应过程受到抑制。采用场发射扫描电镜(FESEM)及俄歇电子谱(AES)研究比较了合金的表面腐蚀产物膜,结果表明,在AR091合金表面能形成更为致密、保护性更好的腐蚀产物膜。     

压铸镁合金腐蚀行为研究进展

讨论了压铸镁合金的腐蚀类型,介质环境对腐蚀行为的影响和各种合金元素在镁合金腐蚀过程中起到的作用。认为对镁合金腐蚀行为和机理的认识仍不完全清楚,对接触腐蚀和应力腐蚀等多种腐蚀形式协同作用下腐蚀研究不够全面,这些领域是当前镁合金腐蚀研究亟待解决的问题。提出采用向合金中加入稀土等微量元素的方法,降低有害杂质的含量,改善合金的微观结构,开发新型抗腐蚀镁合金,是镁合金腐蚀防护研究的重要发展方向。     

镁合金AZ31B在不同pH值NaCl溶液中的应力腐蚀行为研究

通过慢拉伸应力腐蚀试验机、电化学工作站和扫描电子显微镜(SEM)等手段,研究挤压态镁合金AZ31B在pH=2、7和12的NaCl溶液中的应力腐蚀行为。结果表明,随pH值增大,AZ31B静态腐蚀速率和应力腐蚀敏感性均降低,这是由于碱性溶液更有利于Mg(OH)2表面保护膜的形成。应力腐蚀试验中点蚀形成主要裂纹源,拉伸断口分析表明应力腐蚀具有多裂纹源特征,应力加速腐蚀进程,断裂方式属于穿晶解理断裂。     

Mg-3Zn-0.5Zr合金在SBF中的腐蚀行为与细胞毒性

对Mg-3%Zn-0.5%Zr(质量分数)合金在模拟体液(SBF)中的腐蚀行为和电化学行为进行了深入研究,并采用浸提液法评价其体外细胞毒性。结果表明:Mg-3Zn-0.5Zr合金在SBF中快速发生腐蚀反应,生成致密的Mg(OH)2膜层,浸泡5 d后合金表面出现轻微腐蚀凹坑,但并未随时间延长而拓展,与此同时开路电位曲线出现微小波动,合金失重量开始迅速增加,12 d后凹坑得到修复,表面Ca-P沉积物增多,相应的腐蚀速率也从之前的6.5×10-4 cm-2·h-1降低到2.0×10-4 cm-2·h-1左右。由于Mg-Zn第二相在基体中的均匀分布以及合金表面致密的Mg(OH)2膜层对SBF中Cl-的阻挡作用,合金仅发生轻微点蚀,且表现出一定的"自修复"能力。合金浸提液培养的L929细胞的增殖率较高,表现出轻微细胞毒性。     

AZ31B镁合金在模拟流动海水中的腐蚀行为

利用质量损失法及X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）测试手段研究了铸态和挤压态AZ31B镁合金在模拟流动海水中浸泡12 h的腐蚀行为及随流速变化的规律。试验结果表明,AZ31B铸态镁合金试样的耐蚀性要远大于挤压态试样,且二者的腐蚀速率随搅拌速度增加的变化趋势有所不同：铸态试样的腐蚀速率随搅拌速度的增加近似呈线性上升,而挤压态试样的腐蚀速率随搅拌速度的增加而先增大后下降。     

镁合金在镀液中的腐蚀行为

摘要：通过腐蚀实验和阳极极化曲线研究了硫酸镍主盐配制的化学镀镍液成分和温度对AZ91D镁合金的腐蚀行为的影响，比较了碱式碳酸镍主盐和硫酸镍主盐两种镀镍液的腐蚀性以及施镀后的镀层质量。结果表明：硫酸镍镀液的腐蚀性比碱式碳酸镍镀液大，在低温下，镁合金在硫酸镍镀液中表面的氟化镁膜不致密，镀液对基材的腐蚀性高；而在高温下，Mg^2 与F^-的反应性增强，氟化反应完全，形成的氟化镁钝化膜致密性高，可保护镁合金基体免遭镀液的腐蚀。在施镀温度下，镀液中F^-的缓蚀作用，可使SO4^2-离子对镁合金的腐蚀速率大大降低。     

镁及镁合金在环境(介质)中的腐蚀行为

叙述了镁和镁合金的化学电化学腐蚀特点,较全面的介绍了镁合金在不同环境(介质)中的腐蚀性能,为镁合金的腐蚀保护提供了可以借鉴的依据。     

挤压态Mg-2Sn-1Al-1Zn合金在模拟体液中的电化学腐蚀行为

通过对挤压态Mg-2Sn-1Al-1Zn合金进行电化学测量(稳定开路电位、极化曲线、阻抗)以及浸泡在模拟人体体液(SBF)不同时间后的阻抗测试,研究其在模拟体液中的电化学腐蚀行为。结果表明:挤压态Mg-2Sn-1Al-1Zn合金的稳态开路电位值(OCP)约为-1.57 VSCE,极化腐蚀速率(Vi)为8.98 mm/a,阻抗(Rp)为1011.21Ω·cm^2。浸泡在模拟体液中不同时间的阻抗结果表明,阻抗呈先增大后减小的趋势,浸泡2 h后,峰值阻抗为2151.62Ω·cm^2,这与浸泡后合金表面出现致密的腐蚀产物层有关。     

PBS人工模拟体液中纤维蛋白原对CoCrNi合金的腐蚀行为的影响

采用电化学测试技术研究了在PBS人工模拟体液中纤维蛋白原对CoCrNiMo和CoCrNiW合金腐蚀行为的影响.结果表明,CoCrNi合金具有良好的耐孔蚀性能,其钝化电位区较宽,且电位扫描曲线滞后环面积小.用EDX能谱对试样进行分析发现,在CoCrNi合金表面形成了Co,Cr,Ni,Mo,W等的钝性金属氧化物膜.纤维蛋白原在CoCrNi合金表面发生了吸附,且吸附的蛋白质分布不连续.用紫外吸收法测量CoCrNiMo和CoCrNiW对纤维蛋白原的吸附量分别为10.628 μg/cm2和9.561μg/cm2.含有纤维蛋白原的PBS人工模拟体液中CoCrNi合金的腐蚀行为可用吸附理论解释.其反应步骤为:(1)氧原子吸附在合金能量较高的活性点上,形成较为稳定的吸附氧化膜;(2)纤维蛋白原扩散到合金表面以形成络合物的形式与氧原子构成竞争吸附;(3)形成的金属络合物向溶液产生电化学迁移,破坏了合金表面的钝性氧化膜,使icorr值显著增大,加剧了合金的腐蚀.     

激光表面强化对镁合金在模拟体液中腐蚀行为的影响

目的通过对镁合金表面进行激光强化处理,改善医用AZ91D镁合金在模拟体液中的耐腐蚀性能。方法采用不同脉宽的Nd:YAG脉冲激光对医用AZ91D镁合金表面进行处理,激光能量密度分别为28、23、18 J/mm~2,对激光处理后镁合金强化层的组成、显微结构、厚度、元素分布以及耐腐蚀性能等进行测试和分析。结果 AZ91D经过激光强化处理后形成致密的强化层,强化层中相的组成与基材相的组成相同,均由α-Mg和β-Mg_(17)Al_(12)组成,强化层的厚度达到300μm。Mg和Mg_(17)Al_(12)的X射线衍射峰均向低角度偏移(约0.2°),且镁合金表面晶粒均得到细化,β相的大小从平均55.705μm减小到平均6.447μm。EDS分析表明,经过激光处理后,Mg的质量分数由82.88%减少为70.13%,Al的质量分数由16.28%增加为28.08%,且Al的分布更均匀。激光处理后,镁合金在模拟体液中的电化学测试结果表明,镁合金的腐蚀电位从原来的-1274mV增加到-1215 mV,腐蚀电流密度从8.920×10~(-5) A/cm~2减小为8.826×10~(-6) A/cm~2,同时,阻抗也从原来的1000Ω增加到60 000Ω,可知激光强化镁合金的耐腐蚀性能较原始镁合金的耐腐蚀性能均有一定程度的改善。结论医用AZ91D镁合金在不同脉宽的Nd:YAG脉冲激光处理后,表面晶粒得到了细化,强化层中富集Al,在模拟体液中的耐腐蚀性能得到改善。     

脉冲频率对镁合金微弧氧化膜层在仿生液中耐蚀性的影响

研究了微弧氧化过程中不同电源脉冲频率下制备的膜层在仿生液中的电化学腐蚀行为。对膜层及腐蚀产物的微观组织,孔隙率,腐蚀形貌及相组成进行了分析。采用动电位极化曲线(Tafel)和电化学阻抗谱(EIS)法对膜层的耐腐蚀性能进行评价。结果表明,脉冲频率对AZ31镁合金微弧氧化膜层的耐蚀性有重要影响,随着频率的增加,腐蚀电流密度减小,而电化学阻抗增大。因此在本研究范围内,频率3000 Hz下制备的微弧氧化膜层具有最强的耐腐蚀性能。     

碱热处理镁及其在仿生模拟体液中耐蚀性能

为了提高纯镁在仿生模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能，对纯镁进行了碱热处理表面改性。结果表明，纯镁经碱热处理表面改性处理后，可获得致密的MgO层，有效地提高纯镁在SBF溶液中的耐腐蚀性能，并且在SBF溶液中浸泡14天后，表层为Ca／P摩尔比=1．858的钙磷基沉淀。     

镁合金在多因素耦合作用下的腐蚀行为

选择铸态和挤压态AZ61镁合金,采用SEM、XRD和电化学测试等分析手段,研究在120℃和1.8 MPa的NaCl气氛中镁合金的腐蚀形貌和腐蚀机理。结果表明,在NaCl气氛、温度、压力和合金组织状态等多因素耦合作用下,由于β相重新分布以及晶粒尺寸变小,使得挤压态AZ61镁合金的腐蚀速率大于铸态的腐蚀速率,但腐蚀产物均以Mg(OH)2为主。较高的温度与NaCl气氛共同作用是加快镁合金腐蚀的主要原因。     

电压对AZ31镁合金微弧氧化涂层微观结构及腐蚀性能的影响

为研究过程参数对镁合金微弧氧化涂层的微观结构及耐腐蚀性能的影响,在AZ31镁合金基体上,采用不同电压,在电解液磷酸三钠(Na3PO4)中制备微弧氧化涂层.采用扫描电子显微镜(SEM)及光学显微镜,分析膜层腐蚀前后的微观组织结构;通过X射线衍射仪(XRD)分析涂层样品腐蚀前后的相组成.采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)测试对涂层的耐腐蚀性能进行评价.结果表明:AZ31镁合金微弧氧化涂层主要由Mg3(PO4)2,MgO,Mg和少量MgAl2O4组成,腐蚀产物由Mg(OH)2,quintinite和Ca10(PO4)6 (OH)2组成.在电压为325 V,频率3 000 Hz,氧化时间为5 min下制备的微弧氧化涂层具有最致密均匀的微观形貌和最小的腐蚀电流密度,因此表现出最强的耐腐蚀性能.     

固溶处理对Mg-3Gd-1Zn合金在模拟体液中腐蚀性能的影响

目的探究固溶处理对Mg-3Gd-1Zn生物镁合金腐蚀性能的影响规律。方法对Mg-3Gd-1Zn镁合金进行不同温度的固溶处理,随后进行时效处理。采用扫描电镜(SEM)对合金的显微组织进行观察,利用失重法和析氢法测试合金在模拟体液(SBF)中的腐蚀性能,利用极化曲线和交流阻抗谱对合金的电化学行为进行评估。结果由失重法计算结果可知,T6-460、T6-510、T6-520和T6-530合金在SBF中浸泡120h后的腐蚀速率分别为2.48、1.19、0.86、1.17 mm/a,即随着固溶温度的增加,合金的腐蚀速率顺序为:T6-460T6-510T6-530T6-520。析氢测试结果表明,随着浸泡时间的增加,T6-460与T6-510合金的腐蚀速率升高,而T6-520与T6-530合金的腐蚀速率变化较小,浸泡120 h后的析氢分析结果与失重法计算结果趋势一致。电化学测试表明,T6-460、T6-510、T6-520和T6-530合金的电流密度分别为8.01×10~(-5)、3.85×10~(-5)、3.30×10~(-5)、3.90×10~(-5)A/cm~2。随着固溶温度的增加,合金的容抗弧半径先增加后减小。合金在腐蚀过程中发生了点蚀。结论四种测试方法均表明T6-520镁合金表现出最佳的耐蚀性。