镁合金的腐蚀及其防护措施

介绍了镁合金的腐蚀特性、影响镁合金腐蚀的因素以及镁合金腐蚀的类型。镁合金腐蚀的类型有电偶腐蚀、点蚀、丝状腐蚀和高温氧化。综述了腐蚀防护措施为通过研究开发高纯镁合金,应用快速凝固工艺,实施表面处理技术等。镁合金表面技术中的化学转化膜、阳极氧化、微弧氧化及金属镀层等对镁合金的腐蚀防护有很好的作用。     

镁合金的腐蚀与微弧氧化膜层研究

在论述镁合金腐蚀特性与表面自然氧化膜微观结构形成过程的基础上,分析并总结了镁合金发生电偶腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳的原因和防腐措施。从工艺过程、膜层结构、耐蚀性、耐磨性、膜层检测与修复以及封孔处理等方面对镁合金微弧氧化(MAO)技术进行了系统介绍。重点分析了MAO陶瓷膜层的耐蚀性及其影响因素。总结了陶瓷膜层发生滑动磨损、微动磨损和冲击磨损的机理。MAO封孔处理可提高整个膜层的致密度,进一步提升了MAO陶瓷层的耐蚀耐磨能力。     

海洋性气候下镁合金与钢件的电偶腐蚀

在高温度、高湿度（81.8%）、多酸雨的盐雾环境中,镁合金表面可以形成一层含Cl^-的电解质膜,这层膜使镁合金与钢件之间构成腐蚀电偶对。根据电化学极化理论、腐蚀热力学和动力学理论,综合分析了钢件对镁合金的腐蚀行为及规律的影响,并探讨了防止镁合金电偶腐蚀的一些方法。     

低共熔溶剂在镁合金腐蚀防护中的应用

介绍了低共熔溶剂的性质及特点,综述了低共熔溶剂的国内外最新研究成果,特别是氯化胆碱基低共熔溶剂在镁合金腐蚀防护的应用,分析了镁合金在低共熔溶剂中进行表面处理的可行性。概述了在含氯化胆碱的低共熔溶剂介质中,通过热场、声场、电场以及DES液膜法调控开展镁合金表面化学转化膜的制备、耐蚀机理及反应介质的作用研究,同时将低共熔溶剂与疏水性仿生膜结合,设计出镁合金表面自愈合超疏水涂层。利用低共熔溶剂制备的转化膜的耐蚀性均明显高于镁合金基体,其腐蚀电流密度明显下降。最后对镁合金腐蚀防护的研究现状和方向进行了展望,希望对解决镁合金腐蚀起到一定的指导意义。     

镁合金丝状腐蚀研究进展

目的镁合金具有许多独特的性能及光明的应用前景,但耐蚀性差制约了其发展。丝状腐蚀作为一种常见的局部腐蚀形态,其破坏性非常大。结合国内外丝状腐蚀的研究成果,从丝状腐蚀产生的原因及发展过程,重点叙述了镁合金丝状腐蚀的特点、腐蚀机理,以及腐蚀环境和微观结构对镁合金丝状腐蚀发展的影响规律。指出了镁合金丝状腐蚀阴极发生的是析氢反应,且腐蚀丝具有折射生长、相随生长等特点;腐蚀介质会优先吸附在自然形成氧化膜的缺陷处,导致腐蚀萌生;第二相、晶粒尺寸和表面处理等微观结构对腐蚀丝的发展有重要影响。同时总结了微区原位技术在镁合金丝状腐蚀研究中的应用,并指出了微区原位技术和传统的腐蚀研究方法相结合是揭示镁合金丝状腐蚀机制的有效途径。最后,对未来镁合金丝状腐蚀机理的研究进行了分析和展望。     

Effect of Silane on Galvanic Corrosion between EW75 Magnesium Alloy and TC4 Alloy

硅烷处理对镁合金具有良好的保护性。为了抑制 Mg-7Gd-5Y-Nd-Zr (EW75) 稀土镁合金和 Ti-6Al-4V (TC4) 钛合金的电偶腐蚀作用,以自腐蚀镁合金为对照组,对硅烷改性和未改性的镁合金与TC4钛合金的电偶腐蚀进行了研究。用数码照片和扫描电镜 (SEM) 观察分析了浸泡 48 h 后的镁合金表面形貌,样品的自腐蚀电流密度和电偶腐蚀电流密度分别用极化曲线和电偶腐蚀测量来表征获得。结果表明,硅烷膜可以减少失重比,使腐蚀形式由点腐蚀变为均匀腐蚀,因此硅烷改性的镁合金比未改性的镁合金具有更好的抗电偶腐蚀能力,其原因是硅烷膜可以提高镁合金的电位,并减小电偶腐蚀电流密度     

AZ31镁合金表面磷化工艺研究

研究了AZ31镁合金表面的磷化处理工艺,分析了磷化时间和封孔处理对镁合金表面磷化膜耐腐蚀性能的影响,并利用金相显微表面分析、腐蚀电位及极化曲线测量、腐蚀失重试验等方法评价了磷化膜的耐腐蚀性能.研究结果表明,磷化处理可以显著改善AZ31镁合金的耐腐蚀性能,并且随着磷化时间的增加,镁合金表面磷化膜的耐腐蚀性能不断得到提高;封孔处理可以有效地封闭镁合金表面磷化膜中残留的腐蚀活性通道,进一步提高镁合金表面磷化膜的耐腐蚀性能.     

硅烷对EW75镁合金和TC4钛合金电偶腐蚀的影响（英文）

硅烷处理对镁合金具有良好的保护性。为了抑制Mg-7Gd-5Y-Nd-Zr(EW75)稀土镁合金和Ti-6Al-4V(TC4)钛合金的电偶腐蚀作用,以自腐蚀镁合金为对照组,对硅烷改性和未改性的镁合金与TC4钛合金的电偶腐蚀进行了研究。用数码照片和扫描电镜(SEM)观察分析了浸泡48 h后的镁合金表面形貌,样品的自腐蚀电流密度和电偶腐蚀电流密度分别用极化曲线和电偶腐蚀测量来表征获得。结果表明,硅烷膜可以减少失重比,使腐蚀形式由点腐蚀变为均匀腐蚀,因此硅烷改性的镁合金比未改性的镁合金具有更好的抗电偶腐蚀能力,其原因是硅烷膜可以提高镁合金的电位,并减小电偶腐蚀电流密度。     

EDTA-CuNa2对医用镁合金微弧氧化膜性能的影响

目的 在镁合金表面生成一层含铜氧化膜,以提高镁合金的耐蚀性和抗菌性.方法 利用微弧氧化技术在镁合金表面生成含铜氧化膜,用SEM、EDS和电化学工作站研究含铜电解质浓度对镁合金氧化膜的表面形貌、成分和耐蚀性的影响,及含铜氧化膜的腐蚀机理.结果 随着EDTA-CuNa2浓度的增加,一方面,更多的Cu/Mg构成微电偶腐蚀电池,加速镁合金的腐蚀;另一方面,析出的Cu覆盖在镁合金基体表面对镁合金起着保护作用,同时由于Cu的电位更正,促使镁合金的腐蚀电位正移,降低镁合金腐蚀倾向.EDTA离子是一种腐蚀性介质,0.01 mol/L EDTA–的腐蚀性比3.5％NaCl略强.随着EDTA-CuNa2浓度的增加,溶液中含有更多的EDTA离子和Cu离子,导致镁合金基体的腐蚀电流增大,耐蚀性降低.镁合金在含EDTA-CuNa2的电解质中氧化时,由于EDTA离子和Cu离子共同对镁合金腐蚀导致Cu离子难以参与成膜.EDTA离子和铜离子对镁合金均具有腐蚀作用,所以限制了铜离子进入氧化膜中.结论 随着EDTA-CuNa2浓度的增加,氧化膜中的铜元素含量缓慢增加,氧化膜的腐蚀电位正移,腐蚀电流密度变化不大.     

多弧离子镀Ti/TiN膜的耐磨耐蚀性研究

本文介绍了AZ31镁合金镀Ti/TiN双层膜工艺,分析了膜层形貌,并对AZ31与镀膜样品进行了摩擦磨损和腐蚀试验。结果表明:在摩擦磨损试验中,AZ31的平均摩擦系数是0.3066,磨损失重率为0.25‰;而镀Ti/TiN膜的AZ31的平均摩擦系数仅为0.1849,磨损失重率仅为0.08‰,说明镀Ti/TiN膜的AZ31获得优良的耐磨性能。在动力学扫描极化试验中,镀Ti/TiN膜的AZ31的腐蚀电位是-20 mV,腐蚀电流是4.26×10-6mA/cm2,腐蚀速率是1.97×10-2mm/a;而AZ31的腐蚀电位是-250 mV,腐蚀电流是10.8257 mA/cm2,腐蚀速率是499.4435 mm/a,腐蚀电位向正方向转移230 mV,腐蚀电流、腐蚀速率极大减少。AZ31镁合金镀Ti/TiN膜极大地提高了镁合金的耐腐蚀性能。     

镁合金腐蚀的研究现状及发展趋势

介绍镁合金的腐蚀行为,包括腐蚀机理、腐蚀类型、负差数效应以及腐蚀表面膜,并着重阐述了杂质元素、各类合金化元素RE、Al、Ca、Zn等以及相组成对镁合金耐蚀性的影响,并对耐蚀镁合金的发展提出了展望.     

稀土在镁合金腐蚀防护中的应用

综述了镁合金的腐蚀特性与防护措施,介绍了稀土在镁合金腐蚀防护上的应用,探讨了稀土对镁合金耐腐蚀性能的影响作用.     

可降解医用镁合金耐腐蚀性能研究进展

本文针对可降解吸收的医用镁合金的耐腐蚀性较差、在临床上的应用受到了很大的限制的问题,介绍了3种典型医用镁合金耐腐蚀性能的变化和近几年有关可降解医用镁合金的腐蚀研究进展,总结了研究可降解医用镁合金耐腐蚀性能的实验方法和结果。结论是未来医用镁合金既要充分发挥其可降解吸收的优点,又要把控好在人体服役期间的降解速度。     

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。     

Comparison of corrosion behaviors of AZ31, AZ91, AM60 and ZK60 magnesium alloys

The corrosion behaviours of four kinds of rolled magnesium alloys of AZ31, AZ91, AM60 and ZK60 were studied in 1 mol/L sodium chloride solution. The results of EIS and potentiodynamic polarization show that the corrosion resistance of the four materials is ranked as ZK60＞AM60＞AZ31＞AZ91. The corrosion processes of the four magnesium alloys were also analyzed by SEM and energy dispersive spectroscopy(EDS). The results show that the corrosion patterns of the four alloys are localized corrosion and the galvanic couples formed by the second phase particles and the matrix are the main source of the localized corrosion of magnesium alloys. The corrosion resistance of the different magnesium alloys has direct relationship with the concentration of alloying elements and microstructure of magnesium alloys. The ratio of the β phase in AZ91 is higher than that in AZ31 and the β phase can form micro-galvanic cell with the alloy matrix, as a result, the corrosion resistance of AZ31 will be higher than AZ91. The manganese element in AM60 magnesium alloy can form the second phase particle of AlMnFe, which can reduce the Fe content in magnesium alloy matrix, purifying the microstructure of alloy, as a result, the corrosion resistance of AM60 is improved. However, due to the more noble galvanic couples of AlMnFe and matrix, the microscopic corrosion morphology of AM60 is more localized. The zirconium element in ZK60 magnesium alloy can refine grain, form stable compounds with Fe and Si, and purify the composition of alloy, which results in the good corrosion resistance of ZK60 magnesium alloy.     

Corrosion of magnesium alloys in commercial engine coolants

A number of magnesium alloys show promise as engine block materials. However, a critical issue for the automotive industry is corrosion of the engine block by the coolant and this could limit the use of magnesium engine blocks. This work assesses the corrosion performance of conventional magnesium alloy AZ91D and a recently developed engine block magnesium alloy AM‐SC1 in several commercial coolants. Immersion testing, hydrogen evolution measurement, galvanic current monitoring and the standard ASTM D1384 test were employed to reveal the corrosion performance of the magnesium alloys subjected to the coolants. The results show that the tested commercial coolants are corrosive to the magnesium alloys in terms of general and galvanic corrosion. The two magnesium alloys exhibited slightly different corrosion resistance to the coolants with AZ91D being more corrosion resistant than AM‐SC1. The corrosivity varied from coolant to coolant. Generally speaking, an organic‐acid based long life coolant was less corrosive to the magnesium alloys than a traditional coolant. Among the studied commercial coolants, Toyota long life coolant appeared to be the most promising one. In addition, it was found that potassium fluoride effectively inhibited corrosion of the magnesium alloys in the studied commercial coolants. Both general and galvanic corrosion rates were significantly decreased by addition of KF, and there were no evident side effects on the other engine block materials, such as copper, solder, brass, steel and aluminium alloys, in terms of their corrosion performance. The ASTM D 1384 test further confirmed these results and suggested that Toyota long life coolant with 1%wt KF addition is a promising coolant for magnesium engine blocks.     

超细晶镁合金的腐蚀与防护进展

总结了近年来经剧烈塑性变形加工后的超细晶镁合金的腐蚀与防护研究。镁合金的初始成分可能对剧烈塑性变形加工后样品耐蚀性的变化起主导性作用。对于纯镁及含有铝或稀土等致钝性元素的合金,如AZ系和WE系镁合金,绝大多数剧烈塑性变形加工会促进生成更致密的保护膜,因而可以提升镁合金的耐蚀性。对于不含此类元素的镁合金体系,如Mg-Zn系合金,由于生成了更多的腐蚀微电偶,等通道转角挤压或高压扭转加工引起的第二相颗粒的细化和分布会加速镁合金的腐蚀,但多轴等温锻造可以提升此类合金的耐蚀性,该技术值得更多的关注。在成分相似的情况下,组织的均匀性或者第二相变化情况的影响可能较晶粒尺寸和织构演变的影响更大。对加工后的镁合金进行热处理或者表面改性是进一步提升其耐蚀性的有效手段。相对于粗晶基体,超细晶基体表面改性后的涂层的耐蚀性往往更好,值得更多的研究关注。     

镁合金作为生物医用材料的腐蚀与防护研究进展

镁合金具有良好的生物相容性及可降解性能,因而有潜力应用于生物医用领域.最近几年,生物医用镁合金的研究得到了广泛的重视.镁合金用于生物医用植入材料的主要问题是耐蚀性差,提高耐蚀性能的方法主要有调整合金成分和采用适当的表面处理技术.本文对镁合金作为生物医用材料的腐蚀机理和影响腐蚀的因素进行了介绍,并总结了最近几年在提高生物医用镁合金耐蚀性能方面取得的进展,最后对生物医用镁合金研究中需要解决的问题和研究趋势进行了分析.