Mechanical properties and potential applications of magnesium alloys

1　INTRODUCTIONDuringthefirsthalfofthetwentiethcentury ,magnesiumalloyswereusedextensivelyincivilianandmilitaryaircraftcomponents.TheneglectofmagnesiumalloysafterworldwarⅡwasrepresentedbytheslumpoftheproductionfrom 2 2 8.8kt/ain194 4to 10kt/aafterWorldWarⅡ .Themostsig nificantapplicationofmagnesiumalloysinthesecondhalfofthetwentiethcenturywasinproductionofair cooledenginesandgearboxesforVolkswagenBeetle ,whichledtheautomobileindustrytomakeavolun tarycommitmenttoachieve 30 %CO2 emissio…     

新疆库尔勒土壤模拟溶液中X70钢的缝隙腐蚀

以新疆库尔勒土壤模拟溶液为腐蚀介质(0.06 M Cl- 0.009 M SO2-4 0.001 7 M HCO3-),在阴极极化条件下,采用楔型缝隙模型研究了具有剥离涂层缺陷X70钢的缝隙腐蚀.楔型缝隙的一端封闭,另一开口端延伸到溶池(100 mm×100 mm×100 mm)的模拟溶液中.楔型缝隙的尺寸为深100 mm,宽45 mm,开口尺寸0.15～0.45 mm.将6条X70钢电极试样安装到缝隙中用以测定缝口不同距离处的局部电流密度、极化电位并监测试样的腐蚀状况.安装在缝隙上盖测量孔中的H 离子探头用于测量缝内的pH值.采用-0.85,-1.0和-1.15 V(相对于CSE)的阴极极化电位分别对缝口尺寸(δ)为 0.15,0.30和 0.45 mm的楔型缝隙进行阴极极化.试验结果表明,随着极化时间的延长,缝内局部电流密度和极化电位变得更为均匀,随着缝口控电位的降低以及缝口尺寸的增加,缝内的局部电流密度和pH值增加.缝口控电位相同时,从缝口到缝底的pH值先增加,然后达到一个较稳定的状态.缝口控电位越低以及缝口尺寸越大,pH值越易于达到稳定状态,且pH值开始增加的速率越小.     

交流电对X80钢在酸性土壤环境中腐蚀行为的影响

通过电化学测试、浸泡实验和表面分析技术研究了交流电流密度(0～1000A/m2)对X80钢在鹰潭酸性土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响.结果表明:随交流电流密度的增加,X80钢的腐蚀速率逐渐增加.当交流电流密度小于100A/m-2时,其腐蚀速率缓慢增大,X80钢腐蚀电位随交流电流密度增加而快速负移;当交流电流密度大于100A/m2时,其腐蚀速率快速增加,其腐蚀电位接近.随交流电流密度的增大,X80钢的腐蚀形态由均匀腐蚀演变为点蚀,阴极极化曲线上的电流波动愈明显,阳极电流密度增大.交流电作用下X80钢生成的腐蚀产物疏松,裂纹多,对基体的保护性很差.     

不同pH的碱性环境中16Mn钢及热影响区应力腐蚀行为

利用电化学技术和U形弯试样浸泡实验研究了16Mn钢及其模拟热影响区(HAZ)在不同pH的碱性硫化物和Cl-介质中的应力腐蚀开裂(SCC)行为与机理.结果表明:16Mn钢原始组织、粗晶组织(空冷组织)和硬化组织(淬火组织)在pH为11.8的碱性硫化物环境中均近似呈钝化状态,维钝电流密度依次降低;随着pH的降低,原始组织和粗晶组织的阳极过程逐渐由钝化态转变为活化态;HAZ中硬化组织、粗晶组织和原始组织在碱性硫化物环境下的SCC敏感性依次降低,其中硬化组织具有明显的SCC特征;随着pH的降低,SCC裂纹有从沿晶裂纹转变为穿晶和沿晶混合裂纹的趋势,并且裂纹的宽度增加.     

X100管线钢在水饱和酸性土壤中的电化学阻抗谱特征

利用电化学阻抗谱(EIS)研究X100管线钢在水饱和酸性土壤中短期的电化学腐蚀行为。结果表明,X100管线钢在鹰潭水饱和土壤中浸泡104 h后已产生点蚀。腐蚀过程的EIS谱具有两个时间常数特征,高频区为代表反应的容抗弧,低频区为代表吸附或点蚀形核期产生的感抗弧。腐蚀初期(1 h～33 h),由于水饱和土壤介质电导率较低,电极反应过程受扩散控制;腐蚀产物在电极表面积累对反应离子扩散有阻碍作用,使阻抗增大;腐蚀产物膜疏松多孔,形成局部活化区域,使阻抗减小;Cl~-对腐蚀产物膜有破坏作用且在膜内局部地区浓缩,诱发点蚀,使阻抗减小,出现感抗特征。     

X70钢在酸性土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为

在不同的阴极保护电位下,采用慢应变速率拉伸实验、动电位极化方法以及SEM研究了X70钢在酸性土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为.结果表明: X70钢发生穿晶应力腐蚀裂纹;应力腐蚀开裂(SCC)萌生与外加保护电位有关,完全受阳极过程控制时X70钢的SCC敏感性较低,但会发生点蚀和严重的均匀腐蚀;受混合电极过程控制和全受阴极过程控制时均能发生SCC;受混合电极过程控制时,SCC二次裂纹与点蚀伴生,裂纹形核密度大;而完全受阴极过程控制时,SCC裂纹附近未见点蚀坑,裂纹形核密度低;混合电极过程控制时比完全阴极电极过程控制下更容易发生SCC裂纹.     

X80管线钢在NaHCO_3溶液中的阳极电化学行为

采用动电位极化曲线、动电位电化学阻抗谱(DEIS)和SEM研究了X80管线钢在NaHCO_3溶液中的阳极电化学行为,结果表明:随着HCO_3~-浓度增加,X80管线钢腐蚀速率呈现先增加、后减小的趋势,X80管线钢钝化的临界HCO_3~-浓度为0.009 mol/L.随着HCO_3~-浓度增加,极化曲线阳极电流峰发生变化,当HCO_3~-浓度低于0.009 mol/L时,无阳极电流峰;当浓度在0.009—0.05 mol/L时,有一个阳极电流峰;当浓度增加到0.1 mol/L时,出现两个明显的阳极电流峰,且第1峰与第2峰的峰值电流比随浓度的增大而逐渐增大,DEIS结果与动电位极化曲线完全对应,二者相结合可以很好地研究在不同电位下NaHCO_3溶液中X80管线钢的腐蚀行为,同时对其腐蚀产物和腐蚀机理进行了分析。     

大块涂层缺陷对碳钢腐蚀特性及阴极保护效果的影响

采用了环氧煤沥青作为涂层材料，研究了大块涂层缺陷对碳钢腐蚀特性及阴极保护效果的影响，测定了具有面积比例为4．91％大块涂层缺陷的Q235钢于3．5％NaCl水溶液中的交流阻抗谱．结果表明，随着浸泡时间的延长，在自然腐蚀电位下，存在剥离涂层缺陷时碳钢的腐蚀程度高于破损涂层缺陷时碳钢的腐蚀程度；在阴极极化条件下，具有剥离涂层缺陷的碳钢阴极保护效果随时间延长逐渐降低直至最后消失，而具有破损涂层缺陷时阴极保护效果随时间延长优于剥离涂层缺陷；电解质溶液向涂层内部的渗透以及涂层缺陷与钢基体间的缝隙腐蚀是导致具有大块涂层缺陷碳钢腐蚀的主要原因．     

腐蚀电化学测量中溶液电阻的补偿

从测量仪器、测量方法、测量范围区间以及测量结果的数值修正等几方面介绍了在腐蚀电化学测量中如何消除工作电极与鲁金毛细管间溶液电阻的影响,在实际测试过程中应该根据实际情况来选择合适的方法。在进行数值修正的时候要注意:不论是利用等距离法计算的结果还是利用EIS测量的结果,总是有一定的适用范围,特别是在强极化区,其溶液电阻由于溶液中离子运动速度的增加以及电极表面附近离子浓度的变化而减小。因而利用EIS结果及等距离法计算出的溶液电阻Rsol在相应的电位范围内是适用的,而不能将其推广到整个极化测量区间,否则将会引起较大的误差。