AZ91D在模拟体液中的腐蚀机理与矿化分析

为在镁合金表面仿生矿化制备钙磷沉积层,探宛矿化过程中镁合金的腐蚀机理,试验采用压铸镁合金AZ91D为基体,经过HF/乙二醇和高浓度NaOH预处理,在人工模拟体液中浸泡4天、6天、10天及16天,并对沉积层进行SEM和EDS分析.结果表明:AZ91D表面能够通过仿生矿化生成钙磷沉积层;浸泡早期沉积层表面分布蚀坑和网状裂纹,浸泡早期主要以点蚀为主,浸泡后期以全面腐蚀为主;含Cl针状团簇的局部富集和溶解是形成点蚀坑的重要原因;Clˉ的穿透作用使晶界薄弱处形成裂纹开端,析氢引发更多的裂纹生成和扩展;Al元素的溶出和碳酸盐沉积一定程度提高了耐全面腐蚀性能.     

不同环境对AZ61镁合金大气腐蚀的影响

AZ61镁合金大气腐蚀的评估不但能为材料设计提供依据,还能为实验室大气模拟腐蚀实验提供对比参数。利用XRD、SEM、EDS和XPS研究AZ61镁合金板材在万宁、西双版纳和江津三地挂片(2个月)的腐蚀速度、表面腐蚀形貌及产物构成,结果表明,AZ61镁合金板材在3种气候环境下的腐蚀速度排序为:万宁江津西双版纳,且近海大气(万宁)的腐蚀速度成倍增加,年腐蚀率达到17μm/a;AZ61合金在万宁的近海大气环境中形成的表面腐蚀层较厚且疏松,表面龟裂明显,表面腐蚀产物中有来自于含盐大气结晶的氯离子存在;AZ61合金在西双版纳大气中形成的腐蚀产物层较薄;AZ61合金在江津工业大气中的腐蚀产物层的厚度介于西双版纳和万宁之间;表面腐蚀层综合分析表明,万宁挂片中有水合碱式碳酸镁存在。     

Electrochemical Performance of AZ31 Magnesium Alloy under Different Processing Conditions

为选择一种高性价比的镁电池阳极材料,借助电化学工作站、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱分析(EDS)对不同加工状态的AZ31B镁合金电化学性能进行研究。分别将挤压、轧制、铸轧和铸态AZ31B镁合金作为阳极材料,测试其电化学性能。结果表明,在4种加工状态下,挤压态镁合金是性价比最高的一种阳极材料;其组织由均匀细小的晶粒和第二相组成,拥有最负的平衡电位,最低腐蚀电流密度和最小自腐蚀速率;挤压态样品腐蚀后,表面产生疏松细小,且均匀分布的腐蚀产物,降低了阳极极化,增加了阳极利用率。轧制和铸轧态的AZ31B镁合金的电化学活性和耐蚀性能相对挤压态的较低。铸态AZ31B镁合金由于较粗大的晶粒、第二相和铸造缺陷,表现出不稳定的放电曲线和较正的放电电位。不同状态AZ31镁合金的腐蚀均以点蚀为主。     

4种铸造镁合金在SBF溶液中的腐蚀行为研究

比较了ZK60、AM60、AZ31和AZ91D等4种铸造镁合金在SBF模拟体液中浸泡72 h的腐蚀性能。利用SEM观察了镁合金腐蚀后的显微形貌,根据失重法计算了镁合金的腐蚀速率,采用极化曲线和电化学阻抗方法进一步评价了镁合金的耐蚀性。研究表明,AZ91D合金腐蚀速率最低,并且呈均匀腐蚀。AZ31合金耐蚀性最差,且点蚀严重,AM60和ZK60合金的耐蚀性相近。     

航空AZ31镁合金腐蚀疲劳性能研究

研究了AZ31镁合金在3.5 wt%Na Cl水溶液中的腐蚀疲劳寿命及腐蚀疲劳断口。结果表明:相比空气中的疲劳极限,AZ31镁合金试样在3.5 wt%Na Cl水溶液中的腐蚀疲劳极限下降了34.1%。AZ31镁合金的腐蚀疲劳裂纹萌生于多源腐蚀坑。在Paris公式的基础上,结合试验结果,提出了修正后的腐蚀疲劳模型,其适用于中高应力幅下的疲劳寿命计算。     

Mg-Al系和Mg-RE系合金在NaCl溶液中的腐蚀电化学行为

采用盐水浸泡法和电化学方法研究AZ91D镁合金和稀土镁合金Mg-3.0Nd-0.2Zn-0.4Zr(NZK)在5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:NZK的腐蚀速率仅为AZ91D镁合金的1/2,这主要是由于NZK中阴阳极之间的电位差和阴阳极面积比小于AZ91D的所致;AZ91D的腐蚀主要集中在局部区域,形成较深的腐蚀坑,而NZK的腐蚀沿合金表面进行,形成比较均匀的浅腐蚀区域;NZK的腐蚀电位低于AZ91D的腐蚀电位; NZK稀土镁合金的耐点蚀能力高于AZ91D的.     

镁及镁合金在NaCl水溶液中的腐蚀行为

研究了纯Mg、AZ31和AZ91D镁合金在pH=12,浓度为5%的NaCl溶液中的腐蚀行为,从腐蚀形貌和腐蚀速率等方面对其进行了定性和定量描述,并对其腐蚀杌理进行了探讨.随着腐蚀时间的延长,纯Mg,AZ31和AZ91D镁合金的腐蚀速率呈现出先急剧减小再缓慢降低,最后达到一个稳定值的趋势.同时,随着合金中Al含量的提高,镁合金腐蚀速率降低,因此AZ91D镁合金表现出比AZ31镁合金更好的耐腐蚀性能.     

NaF对AZ91D合金在NaCl介质中的缓蚀作用

采用失重法、Tafel极化曲线、电化学阻抗谱和扫描电镜(SEM)等,研究了NaF对AZ91D镁合金在1g/L NaCl溶液中的缓蚀作用。结果表明,腐蚀介质中加入NaF,在AZ91D镁合金表面形成MgF2保护膜,阻止了腐蚀性Cl-在试样/介质界面的吸附,从而较好地抑制镁合金的腐蚀。随NaF的质量浓度增加缓蚀率增大,以点蚀为主的腐蚀坑减少,变浅,腐蚀电位正移,阻抗谱、容抗弧增大。其缓蚀作用属于阳极抑制型缓蚀作用。在NaF作用下168h的缓蚀效率均大于50%,最高达到85%。     

稀土镁合金、AZ31及AZ91负极材料耐腐蚀性能及放电行为的比较

通过对动电位极化曲线、电化学阻抗谱图、SEM形貌的分析,研究了AZ31、AZ91和稀土镁合金在8.0%(质量分数)Na Cl溶液中的腐蚀行为。并将上述三种镁合金组装成电池,在8.0%Na Cl溶液中进行恒流放电测试。结果表明:三种负电极的耐蚀性是稀土合金AZ31AZ91;浸泡48 h后稀土镁合金的表面裂纹最少,腐蚀程度最轻,而AZ91负极的腐蚀程度最严重,表面裂纹较深;稀土合金的放电时间最长,达到800 min,AZ31为710 min,AZ91为660 min。     

温度对AZ91D镁合金初期大气腐蚀行为的影响

采用金相显微镜、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X-射线衍射（XRD）研究温度对AZ91D镁合金初期大气腐蚀的影响,并且分析了AZ91D镁合金在不同温度的大气环境中的腐蚀形貌和腐蚀产物。试验结果表明：镁合金在20℃大气环境中的腐蚀增重随时间变化较小,30℃大气环境中的腐蚀增重在196h后加速,腐蚀428h后镁合金在30℃大气中的腐蚀增重约为20℃的2倍。20℃和30℃大气环境中的腐蚀产物主要以胞状形态生长,胞状产物表面附着大量的针状产物。随温度升高,初期腐蚀速率提高,腐蚀产物覆盖率增加。     

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.     

AZ31镁合金表面有机膜的耐腐蚀性能

采用有机镀膜的方法在AZ31镁合金表面制备了具有功能特性的有机薄膜.通过对循环伏安特性曲线的分析,研究了镁合金表面有机膜的生长机理.结果表明,有机膜的形成过程要经历形核、稳定生长和薄膜增厚3个阶段;结合盐雾腐蚀试验,分析了镁合金表面的耐腐蚀性能,探讨了有机镀膜的最佳工艺条件.     

AZ31镁合金沉积类金刚石薄膜的表面形貌和腐蚀行为

为了改善镁合金的耐蚀性,扩展其应用范围,采用等离子全方位离子镀膜技术在AZ31镁合金表面沉积了含有Si-N和Si-O的2种类金刚石(Diamond-like carbon,DLC)薄膜,研究了其表面形貌及其在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,探究了DLC薄膜对AZ31镁合金腐蚀行为的影响。利用SEM和AFM观察了AZ31镁合金表面沉积DLC薄膜的表面形貌,采用电化学法测试表面沉积DLC薄膜的AZ31镁合金在3.5%NaCl溶液中的极化曲线和开路电位,通过拉伸试验测试其在空气和3.5%NaCl溶液中的应力应变。结果表明:镁合金试样表面的DLC薄膜光滑致密,在3.5%NaCl溶液中表面沉积DLC薄膜AZ31镁合金的极化行为与表面未沉积DLC薄膜AZ31镁合金相似,表面沉积DLC薄膜AZ31镁合金电位正向移动,耐蚀性提高;与表面未沉积DLC薄膜AZ31镁合金相比,在空气中,表面沉积DLC薄膜AZ31镁合金极限抗拉强度与其接近,延伸率略低;在3.5%NaCl溶液中,表面沉积DLC薄膜AZ31镁合金极限抗拉强度略有降低,延伸率略高。     

β相对Mg-Al系镁合金板材耐腐蚀性能的影响

为了研究β相对Mg-Al系镁合金板材腐蚀性能的影响,通过析氢试验和电化学阻抗谱等测试方法,研究了AZ31B,AZ91D1和AZ91D2三种镁合金轧制态板材的腐蚀性能。结果表明,在w(Na Cl)=3.5%的Na Cl溶液中,三种镁合金的耐腐蚀性能为:AZ91D2镁合金耐腐蚀性能最好,AZ91D1镁合金的其次,AZ31B镁合金耐腐蚀性能较差。通过光学显微镜和扫描电子显微镜等方法测量了试样表面腐蚀产物的形貌,发现AZ31B和AZ91D2镁合金出现点状腐蚀,而AZ91D1镁合金则出现丝状腐蚀。在AZ31B镁合金中,β相含量非常少,并且比较粗大,在腐蚀过程中对合金的耐腐蚀性能起降低作用,而AZ91D1和AZ91D2镁合金中第二相含量较多,降低了合金的自腐蚀性能,AZ91D2镁合金中第二相颗粒比AZ91D1镁合金的更细小,并且含量也较多,因此其耐腐蚀性能最好。     

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。     

AZ31B镁合金变极性等离子弧加丝焊接组织及腐蚀行为

采用变极性等离子焊接方法对AZ31B镁合金进行焊接,通过光学显微镜、盐雾腐蚀试验、电化学测试技术以及扫描电镜,研究了AZ31B镁合金变极性等离子加丝焊接接头的显微组织及其耐蚀性的影响.试验结果表明:AZ31B镁合金变极性等离子加丝焊接接头成形良好,没有明显的热影响区,焊缝为细小的等轴晶;焊缝区的电极电位比母材的电极电位...     

AZ91D镁合金在青岛海洋大气中的腐蚀行为

采用室外海洋大气暴露试验,测定了AZ91D、AZ31及防锈铝在海洋大气中的腐蚀率.含Al较高的AZ91D合金在耐海洋大气腐蚀上好于AZ31合金,经对AZ91D镁合金的扫描电镜、X衍射及能谱分析检测表明其组织由α(Mg)相和含Al较高的β(Mg17Al12)相组成.腐蚀产物由MgCO3、Al2O3、MgAl2O4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。     

镁合金大气电偶腐蚀初期规律

研究了AZ91D、AM50、AM60铸造镁合金与A3钢、316L不锈钢、H62黄铜、LY12铝合金组成的电偶对分别在青岛和武汉现场暴晒3个月和6个月后的大气电偶腐蚀行为及规律.结果显示, 镁合金始终是电偶对的阳极; 当其与其它4种材料偶接时, 其腐蚀速率增加.镁合金与A3钢偶合后, 其大气电偶腐蚀效应最大, 而与LY12铝合金组成的电偶对的大气电偶腐蚀效应最小.不同镁合金的大气电偶腐蚀效应存在如下关系: γAZ91D>γAM50>γAM60.暴晒3个月后, 青岛的大气电偶腐蚀效应明显高于武汉的大气电偶腐蚀效应.随着暴晒时间的延长, 青岛和武汉的大气电偶腐蚀效应分别呈降低和升高的趋势.     

Gd对镁合金AZ81耐腐蚀性能的影响

为了改善镁合金的耐腐蚀性能,进一步拓宽镁合金的应用范围,利用静态腐蚀试验,辅以腐蚀速率计算和腐蚀形貌观察,研究了稀土元素Gd对镁合金AZ81在0.5%NaCl溶液中耐腐蚀性能的影响作用。结果表明,随着Gd含量的增加,镁合金AZ81的腐蚀速率总体上表现出先增加后降低的变化趋势;加入适量的Gd,可改善镁合金AZ81的耐腐蚀性能。