压铸镁合金AZ91D在不同溶液中腐蚀行为的研究
AZ91D镁合金在含Cl-溶液中腐蚀机理的研究
（ ． ｈｎａ ｇＩｓｔ ｅｏ ｅ ｎ ｕｉ ｌ ｎ ｉ ｅｉ ， ｈｎａｇＬａｎｎ １１６ ｈ ； １Ｓ ｅｙ ｎ ｔｕ ｒ ａ ｔａ ｇｎ ｒ ｇ Ｓ ｅｙｎ ｉｏｉｇ１０ ３ ，Ｃ ｉ ｎ ｉｔ ｆＡ ｏ ｃ Ｅ ｅ ｎ ａ ｎ ２ Ｌ ｎｈｕＵ ｉ ｒｔ ｅｈｏｏｙ。 ａ ｚｏ ａｓ ３０ ０ Ｃ ｉ ） ． ａ ｚｏ ｎ ｅｓｙｏ ｃｎｌ ｖ ｉ ｆＴ ｇ Ｌｎｈ ｕＧ ｎｕ７０ ５ ， ｈ ａ ｎ
响。从腐蚀速率 、 腐蚀形 貌、 腐蚀类型及表面膜的状态等几个方面对 Ａ ９Ｄ镁合金 的腐蚀行为进行 了定量和 Ｚ１
定性的描述 。表 面膜的疏松 多孔 ， 溶液 中的活性 阴离子是造成 Ａ ９ Ｄ镁合金腐蚀的动力 学因素 ， Ｚ１ 由于 Ｃ’ 高 Ｉ （ 解 离度 ， 高吸附性 ， 高导电性 ， 表观尺寸 小） 的特 殊作 用， 合金 表 面所发生 的是 有选择 的点蚀 ， 最后 呈蜂 窝状 ；
ｓｏ ｒ ｈ ｌｐ ａ ｖ ｏａｅ ， ｄ ｔ ｅ ｃ ｒｏ ｉｎ ｒｔ ｎ ｒ ａ ｅ ｔ ｈ ｎ ｒ ａ ｉｇ ｏ ｅ ｃ ｌｒｄ ｏ ｏ ｃ ｎｒ ｔ ｎ ｉｎ ｍｏ ｏ ｏ ｙ ｗ ｓ ａ ｅ ｌ ｔ ａ ｏ ｒ ｓ ａｅ ｉ ｃ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｅ ｉ ｃｅ ｓｎ ｔ ｈ ｏ ｅ ｉｎ ｃ ｎ ｅ ｔ ｉ ． ｐ ｌ ｎ ｈ ｏ ｓ ｈ ｆ ｈ ｉ ａｏ Ｋｅ ｒ ｓ Ａ ９１ ｇ ｅ ｉ ｍ ， ｏ ｒｓｏ ｈ ｖｏ 。 Ｉ ｏｕ ｉｎ ｙ ｗｏ ｄ ： Ｚ Ｄ ｍａ ｎ ｓｕ ｃ ｒ ｉｎ ｂ ａ ｉｒ Ｃ 。 ｌｔ ｏ ｅ ｓ ｏ
随 着 Ｃ。 ｌ 浓度的增加 。 腐蚀速率也 随之增 大。
关键词 ：Ｚ ｌ Ａ ９ Ｄ镁 合 金 ； 腐蚀 行 为 ； Ｉ 溶 液 Ｃ一
AZ91D镁合金压铸样品仿真分析及腐蚀行为研究
AZ91D镁合金压铸样品仿真分析及腐蚀行为研究王全乐;郭艳萍;董兆博;王琳;霍少达;亢太萧;刘宝胜【摘要】通过铸造仿真软件(MAGMA)对AZ91D镁合金笔记本电脑底外壳压铸过程进行仿真分析,采用压铸方法及表面化学转化后处理制备样品.利用扫描电镜及能谱仪分析了样品的表面及亚表面的结构特征,极化曲线和盐雾实验用来研究样品的腐蚀行为.仿真分析结果表明,样品的填充时间为0.012 1 s.实验结果表明,在浇口位置附近基体微孔含量较低,而在填充远端,即排气孔位置,微孔含量明显增多.通过对样品内部气体含量的仿真分析进一步验证了这一结果.微孔主要是由熔融镁合金的高温使模具表面喷涂的脱模剂水分呈爆炸式膨胀导致的.另外,相对浇口位置样品而言,填充远端样品的耐腐蚀性严重降低,这是由于远端样品的化学转化膜不连续和不完整导致的,而这恰恰与微孔有直接的关系.【期刊名称】《铸造设备与工艺》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】5页(P20-24)【关键词】AZ91D镁合金;压铸仿真分析;化学转化处理;腐蚀行为【作者】王全乐;郭艳萍;董兆博;王琳;霍少达;亢太萧;刘宝胜【作者单位】太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TG174.4压铸工艺之所以能在镁合金、锌合金及铜合金产品中得到广泛的应用，主要是因为其可以生产出形状较复杂的产品，而且保持较高的生产率。
但是一些内部缺陷是不可避免的，例如疏松、中心孔洞、缩陷等。
有时还会出现外表面的缺陷，如冷接纹、表面流痕及裂纹、充填不饱满等[1]。
za91d镁合金在汽车发动机冷却液中的缓蚀剂研究材料科学与工程--大学毕设论文
四川理工学院毕业论文AZ91D镁合金在汽车发动机冷却液中的缓蚀剂研究文献综述学生：李利学号：11031020207专业:材料科学与工程班级：防腐2011.2指导老师：龚敏四川理工学院材料与化学工程学院二〇一五年六月摘要镁合金因具有密度低，比强度、比刚度高、铸造性、切削加工性能好、价格低廉和可回收利用等优点，被广泛地应用于汽车制造、航空航天和电子工业等领域。
本文根据镁合金的应用及性能，以及乙二醇冷却液的特点，进行了一些实验方法的分析，了解镁合金在乙二醇冷却液中的腐蚀机理、腐蚀过程及影响因素，选择合适的缓蚀剂，使镁合金在乙二醇腐蚀液中有较好的缓蚀性能，对镁合金在汽车发动机冷却系统的工业应用具有重大意义。
关键字：镁合金乙二醇汽车发动冷却液失重法电化学法第一章绪论1.1 研究背景及意义为了减少废气污染、降低能源消耗，汽车工业目前向着减轻车身重量的方向发展．而镁合金是最轻的金属结构材料，具有比强度高、加工焊接和阻尼性能好、尺寸温度。
价格低廉和可回收利用等优点，在汽车、电子、机械、航空及航天等领域具有广阔的应用前景[1]。
但是镁合金的化学和电化学活性都很高，在潮湿大气、酸性、中性或弱碱性的溶液中易被腐蚀[2]。
在冷却液体系下也极易被腐蚀，这大大限制了镁合金的应用前景，因此必须考虑镁合金的各种腐蚀问题以及采取正确的解决办法。
如果在汽车发动机缸体及冷却系统中采用镁合金，则必须通过向冷却液中添加缓蚀剂来解决镁合金的腐蚀问题[3～7]．目前国内使用的商品汽车冷却液有两种，常用的是水一乙二醇体系，其主要成分为30%～70%（体积分数）的乙二醇；但是，乙二醇型发动机冷却液会使用时分解生成乙二醇醛、乙二醇酸、乙二醛、乙二醛酸、乙二酸( 草酸) 等物质，温度较高时，会严重腐蚀镁及镁合金材料[8]！可是现在的商用汽车冷却液，对于铝合金、铸铁等传统发动机材料的减轻腐蚀，延长寿命有良好作用；但是对于新型材料镁合金在现有商用冷却液中的腐蚀作用机理研究还是比较少的!所以研究镁合金在乙二醇型冷却液中的腐蚀行为，了解其腐蚀机理、腐蚀过程及影响因素，研发新的缓蚀剂，减轻镁合金在冷却液中的腐蚀，增加发动机系统的使用寿命，并应用于现代汽车发动机系统中，对汽车工业具有重大意义。
AZ91D镁合金表面复合镀层局部腐蚀现象解析及化学镀Ni_P_Cu的研究
文章编号:1007-1385(2009)03-0040-05AZ91D镁合金表面复合镀层局部腐蚀现象解析及化学镀N i-P-Cu的研究沈 波1 任玉平2 杨中东2 裴文利2 王继杰1 樊占国2 秦高梧2(1.沈阳航空工业学院材料系,辽宁沈阳 110136; 2.东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳 110004)摘 要:采用SE M-E DX和光学显微镜等分析手段,研究了AZ91D镁合金化学镀N i-P/电镀Cu/N i/Cr复合镀层盐雾试验时局部严重腐蚀的原因。
研究发现,AZ91D镁合金基体的孔隙缺陷是由于其在化学镀和电镀过程中,缺陷处未能形成致密镀层而出现凹陷贯穿性的微孔所致。
在此基础上,探讨了加入微量Cu的化学镀N i-P工艺,Cu能显著细化镀层胞状组织尺寸,抑制表面胞状凸起;极化曲线和盐雾测试表明Cu微合金化的N i-P镀层能明显改善N i-P化学镀层的耐蚀性能。
关键词:AZ91D镁合金;盐雾试验;极化曲线;局部腐蚀;化学镀;N i-P-Cu中图分类号:T Q031.6文献标识码:A AZ91D为目前研究和应用最广的镁合金之一,该合金铸件主要在室温下使用,具有质轻、比强度和比刚度高、吸震、耐腐蚀、防电磁干扰能力强以及成型性能和热扩散能力好的特点[1-2]。
尽管AZ91D镁合金有如上的优异性能,但由于其电极电位很负,所以化学活性很高;另外, AZ91D的组织是由α-Mg和Mg17A l12金属间化合物组成,它们之间的电极电位差较大,造成其表面电化学性质极不均匀,容易形成电偶腐蚀,因而镁合金耐腐蚀性很差,这限制了其进一步推广应用[1-2]。
因此对镁合金部件必须进行表面防护处理。
一般镁合金常用的表面处理方法有化学转化膜、微弧氧化以及化学镀和电镀等。
化学转化膜主要是铬酸盐或磷酸盐转化膜,主要作为后续涂料涂层的前处理以增加漆膜的结合力,是目前镁合金最广泛应用的防腐处理方法;微弧氧化可以得到类似陶瓷的膜层,具有一定的耐蚀性和高的硬度以及较好的耐磨性,但是该类氧化膜一般粗糙多孔,所以氧化后必须进行封闭处理或有机涂覆,以进一步改善耐蚀性。
AZ91D镁合金在几种典型介质中的腐蚀性能研究
AZ91D镁合金在几种典型介质中的腐蚀性能研究王建;周婉秋;武士威;赵强【摘要】采用电化学方法,在0.1M NaCl和0.1M Na2SO4及0.1M Na2CO3等几种典型介质中研究了AZ91D镁合金的腐蚀行为.极化曲线结果表明:在NaCl和Na2SO4中,阳极极化曲线为活性溶解,在Na2CO3中阳极极化曲线呈现钝化特征.在3种介质中的耐腐蚀性顺序为:NaCl＜Na2SO4＜Na2CO3.EIS结果显示:AZ91D 镁合金在几种介质中的电化学阻抗谱均由一个高频容抗弧和一个低频容抗弧组成.形貌观察表明:AZ91D镁合金的腐蚀均只发生在α相,β相不发生腐蚀.在NaCl中腐蚀最为严重,腐蚀的面积较大;在Na2SO4中腐蚀面积较小,在Na2CO3中腐蚀程度最轻,且腐蚀得比较均匀.%Corrosion behavior of AZ91D magnesium alloy in several typical media including 0.1 M NaCl, 0.1M Na2SO4 and 0.1 MNa2CO3 were investigated by electrochemical methods.Polarization curve tests showed that anodic polarization curves presented in active dissolution characteristic in 0.1 M NaCl and 0.1 M Na2SO4, while, the anodic branch of polarization curve in 0.1 M Na2CO3 presented in passivation characteristic.The order of anti-corrosion performance in the three media was as follows: NaCl＜ Na2SO4 ＜ Na2CO3.EIS measurements illustrated that the Nyquist plots included a high frequency capacitive impedance arc and a low frequency capacitive impedancearc.Morphologies observation indicated that the corrosion on AZ91D magnesium alloy surface only occurred in α phase interior, andβ phase did not be corroded.For AZ91D magnesium alloy, the worst corrosion occurred in the NaCl medium, and the area of attack was largest, the district ofcorrosion was less in Na2SO4 media, and the region of corrosion inNa2CO3 was the mildest and showed in uniform feature.【期刊名称】《沈阳师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(029)001【总页数】5页(P95-99)【关键词】镁合金;腐蚀行为;极化曲线;电化学阻抗谱【作者】王建;周婉秋;武士威;赵强【作者单位】沈阳师范大学,化学与生命科学学院,沈阳,110034;沈阳师范大学,化学与生命科学学院,沈阳,110034;沈阳师范大学,化学与生命科学学院,沈阳,110034;沈阳师范大学,化学与生命科学学院,沈阳,110034【正文语种】中文【中图分类】TQ0509+1镁合金的密度小,质量轻、比强度高,是最轻的金属结构材料[1],并以其广泛的分布和优异的物理及力学性能而成为一种非常理想的现代工业结构材料,在汽车工业[2]、航空航天、电子产品等领域有广阔的应用前景[3]。
AZ91D镁合金挤压铸造组织与性能的研究
挤压铸造设备为 国 产 四 立 柱 油 压 机 # 其主要技术 参数及挤压成形工艺参数见表 !) 镁合金挤压铸造工艺流 程见 图 %) 从 铸 件 不 同 部 位切取试样 # 经粗磨 & 细磨后 # 用 #[ 硝 酸 酒 精 腐 蚀 # 在 8 J : ( 型高级金相显微镜上进行金相组织观察 ) D! 试验结果及分析 !* %! 挤压铸件不同部位的凝固组织 从而使 挤压铸造中由于 液 态 金 属 在 压 力 下 结 晶 # 得该工艺具有一系列优点 ) 然而 # 挤压铸造时 # 即使是 施加恒定的机械压力 # 在铸件各处的压力分布也是不 均匀的 # 而且 # 随着凝固过程的进行是不断变化的 ) 这 主要是由于铸件中 固 相 和 液 相 传 递 压 力 的 特 点 不 同 # 在凝固过程中固相和 液 相 体 积 比 & 固相形状不断发生 变化所致 ) 此外 # 铸件 铸型间摩 擦力的 存在 也是一 个 $ 重要因素 # 铸件形状和加压方式也有一定的影响 ) 铸件的平均壁厚为 % 其挤压充 型过程 "00 左右 # 如图 ! 所示 ) 由于铸件各处的压 力分 布不一 样 #在压 力下结晶 的 铸 件 的 不 同 部 位 的 组 织 势 必 也 会 受 到 影 响 ) 考察图 ! 中 G& F& B& = 和 A 等 # 处的铸态组织 #
收稿日期 ! ! " " # $ " ’ $ ! 3" ! " " # $ % " $ " % !! 修订日期 ! 作者简介 ! 李东南 ! # 江西南昌人 # 博士 # 副教授 * 研究方向 $ 半固 % ) 3 6 $ !" 态成形技术 # 镁合金压铸 # 镁合金挤压铸造 * $ ! " # $ % / , V . 1 1 1 ! " " "!K , 1 * 4 . 0% V / / / V 1!% 3 (* 4 . 0 2 k
两种铸造方式的汽车用AZ91D镁合金抗腐蚀性能对比
两种铸造方式的汽车用AZ91D镁合金抗腐蚀性能对比陈超【摘要】采用常规铸造和差压铸造工艺分别制备了汽车发动机壳体用AZ91D镁合金,研究了两种铸造方式对该合金电化学腐蚀行为的影响.通过显微组织分析、不同电解液中的电化学腐蚀行为以及差压铸造镁合金的电化学阻抗谱的研究表明,与常规铸造相比,差压铸造明显提高了AZ91D镁合金的耐腐蚀性能;在w(NaCl)=5％的NaCl和w(KOH)=5％的KOH电解液中的开路电位分别正移176 mV、184 mV,腐蚀电位分别正移152 mV、277 mV.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2014(042)009【总页数】5页(P22-26)【关键词】AZ91D镁合金;电化学腐蚀行为;常规铸造;差压铸造;电化学阻抗谱【作者】陈超【作者单位】淄博职业学院,山东淄博255314【正文语种】中文【中图分类】TB304;TG146.22镁合金因其密度小、比强度高、减震性和回收性好等优点而备受业界的关注，在航空、航天、汽车、摩托车、轮船、手持工具等领域得到了应用，然而镁合金的耐腐蚀性能不佳，严重阻碍了镁合金的大规模应用［1-2］。
关于镁合金耐腐蚀问题的研究，一直是镁合金领域的重要的技术课题之一，也是一个技术难题，迫切需要深入研究，以促进镁合金的大规模应用［3-4］。
制备工艺的不同，所获得镁合金的耐腐蚀性能也将不同，因此有必要深入研究不同制备方法下的镁合金电化学腐蚀行为。
本试验采用电化学腐蚀方法，对两种不同方法制备的AZ91D镁合金进行了电化学腐蚀行为研究。
1 试验过程1.1 试验材料试验采用工业级的镁锭、铝锭，在SG2-7.5-10型坩埚电阻炉中熔炼，当熔体温度为700℃时，分别采用常规铸造和差压铸造浇注AZ91D镁合金。
常规铸造采用铁模浇注。
差压铸造采用的主要工艺参数为:同步压力740 kPa、升液压力15 kPa、升液速度40 mm/s、充型压力 48 kPa、充型速度 45 mm/s、结晶时间720 s、结晶增压压力30 kPa、结晶增压速度3.5 kPa/s、结壳时间6 s、结壳增压速度2.6 kPa/s、阻力系数1。
热处理对AZ91D镁合金腐蚀性能的影响_马佰才
[1] 王瑞权，陈体军，马颖.热处理对细晶 AZ91D 镁合金组织和性能的 影响[J].中国铸造装备与技术，2009（6）：23-25.
[2] 郭志丹，夏兰廷，马佰才.AZ91D 镁合金表面钼酸盐（Na2MoO4）转化 膜的研究[J].中国铸造装备与技术，2010（3）：27-30.
[3] 张承忠.金属的腐蚀与防护[M].第 1 版.北京：冶金工业出版社.2004 [4] 王慧敏，陈振华，严红革，刘应科.镁合金的热处理[J].金属热处理，
注：室温 20±5℃。
由表 3 数据可见：在铸态及其他三种不同热处理 条件下 AZ91D 镁合金的腐蚀率由小到大排列依次为： 时效处理＜铸态＜固溶加时效处理＜固溶处理，其中经 时效处理的 AZ91D 镁合金腐蚀率为 2.128mm/a 仅为 固溶处理镁合金 7.400mm/a 的 28.8%，耐蚀性能提高 了2.48 倍。由图 1~图 4 的金像显微组织看到，经不同 热处理后 AZ91D 镁合金的基体中 α（Mg）相、共晶（α＋
小。与铸态金相照片图 1 对比，不难发现 β 相
50μm
图 3 固溶-时效处理
图 4 时效处理
50μm 不再是铸态时的网状结构，其分布更加弥散 了。这种弥散分布的 β 相与连续网状 β 相相
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中国铸造装备与技术 3 ／ 2011
Development Research 开发研究
比，前者阻碍腐蚀介质渗入的能力不如后者，这对提高 合金的耐蚀性能是不利的。通过固溶加时效处理之后 AZ91D 镁合金的腐蚀速率由铸态的 3.018mm/a 上升到 3.209mm/a，原因是 β 相在数量上没有增加，只是改变 了 β 相的形态和分布。与网状分布相比弥散分布的 β 相使基体中 α（Mg）相的连续性提高，不利于阻挡腐蚀 介质的渗入，对腐蚀产物扩散的阻碍作用也有所减小。 因此，经固溶加时效处理后镁合金的腐蚀速率略有上 升。 2.3 时效处理
压铸AZ91D镁合金在硫酸盐溶液中的腐蚀性能o
压铸AZ91D镁合金在硫酸盐溶液中的腐蚀性能【摘要】：通过电镜、红外和偏振测量来研究压铸AZ91D镁合金在硫酸盐溶液中的腐蚀性能。
当浸泡时间少于48小时的时候，没有点蚀发生，只有均匀腐蚀是比较明显的。
根据极化曲线，压铸AZ91D 镁合金在3种溶液中腐蚀速率的顺序是：NaCl>MgSO4 >Na2SO4。
在硫酸盐溶液中，主要的腐蚀产物是Mg(OH)2和MgAl 2(SO4)4.22H2 O，产物薄层结构是紧密的。
MgAl 2(SO4)4.22H2 O沉淀需要很短的浸泡时间。
1【引言】镁合金已得到广泛认可，由于其优异的物理性能，包括重量轻，高强度/重量比，高导热性和良好的电磁屏蔽特性。
镁合金已经成为广受欢迎的工程材料，因为他们降低了交通工具的重量，减少了燃料的消耗并因此较少了CO2的排放。
根据Cole的描述，98%的镁合金都是压铸成的，并且大部分用于汽车部件。
与标准氢化电位相比。
-2.37伏的低电位对于镁基合金的耐腐蚀普遍是不足的，这也就限制了镁和镁合金的应用范围。
因此，研究镁合金在活跃介质中的腐蚀性能（尤其是包含侵蚀性离子的介质中）是理解腐蚀机理的关键，也是提高其在不同服役条件下的耐腐蚀性能的关键。
众所周知，氯离子和硫酸根离子都是侵蚀性离子，但它们的腐蚀机理是完全不同的。
腐蚀机制决定了镁合金在氯离子中的腐蚀性更活跃，这好像已经达成了一致。
然而，镁合金在硫酸根离子的腐蚀过程仍然不是很清楚。
在1997年，song和他的团队研究了镁合金在氯化物溶液和硫酸盐溶液中的极化性能。
它们发现在镁的表面形成了部分保护性薄膜，并且在镁溶解在氯化物溶液和硫酸盐溶液的过程中起到了重要作用。
氯离子的出现增加了无膜的表面，加速了镁原子变成镁离子的电化学反应过程。
镁在含氯离子溶液中的腐蚀机制与电化学的观点非常接近，主要集中在氯离子对腐蚀过程的影响以及阳极溶解机制。
到目前为止，在硫酸盐溶液中，腐蚀产物和腐蚀机制还没有得到细致充分的解释。
汽车发动机冷却液中AZ91D镁合金的腐蚀行为
汽 车 发 动 机 冷 却液 中 Ａ Ｚ ９ １ Ｄ镁 合 金 的 腐 蚀 行 为
张钱 斌 ，周 添红
（ １ ．安 徽机 电职业 技术 学 院 ，安 徽 芜湖
２ ４ １ ０ ０ ２ ；２ ．中 国科 学 院兰 州化学 物理 研究 所 ，甘肃 兰 州 ７ ３ ０ ０ ７ ０ ）
截取 ３ ０ ． ０ ｍｍ×３ ０ ． ０ ｍ ｍ ×１ ． ５ ｍ ｍ试 样 进行 失 重
腐蚀 ， 每组 取 ３个平 行 样 。腐蚀 前 称 量 试样 质 量 ， 采 用
悬 吊法在模 拟 冷却 液 中室 温 浸 泡 １ ５ ， ３ ０ ， ４ ５ ｄ后 取 出 ，
近年 来 ， 汽车 发 动 机 的 缸 体 及 冷 却 系 统 材 料 中用 到 了
综合 性能 良好 的 Ａ Ｚ ９ １ 镁 合金 ， 但 对 于这 种 轻质 合金 在 常规 冷却 液 中的腐 蚀行 为 的报 道相 对 较 少 。本 工作 系 统研 究 了铸造 Ａ Ｚ ９ １ Ｄ镁 合金 在不 同体 积分 数 乙二醇 溶
用Ｃ ｒ Ｏ 溶液 清 洗 腐 蚀 产 物 ， 再用去离子水清洗晾干，
线 衍射 仪 （ Ｘ Ｒ Ｄ） 分 析合 金表 面腐 蚀产 物 的物相组 成 。
２ 结果与讨论
２ ． １ 失 重腐蚀
图１ 列 出了 Ａ Ｚ ９ １ Ｄ镁 合金 在不 同体 积分 数 的 乙二
醇 溶液 中分 别 浸 泡 １ ５ ， ３ Ｏ ， ４ ５ ｄ后 的腐 蚀 速 率 曲线 。从
分数 为 ８ ０ ％ 时腐蚀 速 率最 小 ， 合金 的 腐蚀速 率 随 着 腐蚀 时 间的延 长呈 降低 趋 势 ； Ａ Ｚ ９ １ Ｄ镁 合金 在 乙二 醇 一 水 溶 液 中会 形成 具有 自愈 合 作 用 的 Ｍｇ Ｏ ／ Ｍｇ （ Ｏ Ｈ） 腐 蚀 产 物膜 ， 可 以对合 金 表 面起 到 良好 的保 护 作 用 ； Ａ Ｚ ９ １ Ｄ合 金 在 乙
外加应力下ＡＺ９１Ｄ镁合金在ＮａＣｌ溶液中的电化学行为
引用格式：王占业．外加应力下ＡＺ９１Ｄ镁合金在ＮａＣｌ溶液中的电化学行为［Ｊ］．石油化工腐蚀与防护，２０２２，３９（４）：１１ １５． ＷＡＮＧＺｈａｎｙｅ．ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆＡＺ９１ＤｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｉｎＮａＣｌｓｏｌｕｔｉｏｎｕｎｄｅｒａｐｐｌｉｅｄｓｔｒｅｓｓ［Ｊ］．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ＆ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＩｎ ｄｕｓｔｒｙ，２０２２，３９（４）：１１ １５．外加应力下ＡＺ９１Ｄ镁合金在ＮａＣｌ溶液中的电化学行为王占业（马鞍山钢铁股份有限公司技术中心，安徽马鞍山 ２４３０００）摘要：主要研究了外加应力下ＡＺ９１Ｄ镁合金在ＮａＣｌ溶液中的极化曲线和阻抗谱，结果表明：只有当ＡＺ９１Ｄ镁合金试样的外加应力值超过屈服强度和发生塑性应变时，才能激发ＡＺ９１Ｄ镁合金的电化学活性，从而加速腐蚀。
关键词：ＡＺ９１Ｄ镁合金；应力；电化学收稿日期：２０２１ ０８ ２４；修回日期：２０２２ ０７ ２８。
作者简介：王占业（１９８６－），工程师，硕士，主要研究方向为家电用新产品开发及应用技术研究。
Ｅ ｍａｉｌ：３０７８１６９２１＠ｑｑ．ｃｏｍ 镁合金是密度最低的金属结构材料，具有高的比强度、比刚度以及良好的阻尼性能和易加工性、易回收再生性，被誉为２１世纪的超轻量材料。
近年来，由于环境和能源问题越来越受重视，镁合金的广泛应用已成为一种趋势。
发达国家正在大力开发镁基材料，镁基材料被认为是２１世纪最具开发和应用潜力的绿色材料［１］。
镁合金之所以没有得到铝合金那样的大规模应用，其中最重要的一个原因就是其耐电化学腐蚀性能以及耐应力腐蚀性能不及铝合金。
由于镁是极其活泼的金属，标准电极电位很负（－２．３６Ｖ），即使在室温下也会与空气发生反应生成一层自然氧化膜，这层膜对基体虽有一定的防护作用，但不适用于大多数腐蚀性环境，尤其是含Ｃｌ－的环境［２］。
镁合金作为结构材料应用的最大用途是铸件，其中９０％以上是压铸件，使用过程中难免受到应力影响［３］。
AZ91D镁合金锭耐腐蚀性能研究
AZ91D镁合金锭耐腐蚀性能研究林高用,彭大暑,张 辉,赵煜炜(中南大学材料科学与工程系,湖南长沙410083)摘 要:分析了国内外5个厂家提供的AZ91D镁合金锭的化学成分,并比较了它们的耐腐蚀性能。
采用减重法评价该合金的耐蚀性能,并对实验数据进行了多元回归分析。
结果表明,在一定的范围内,增加铝、锌和锰的含量可提高该合金的耐蚀性,而随着硅和重金属(铁、铜、镍)含量的增加该合金耐蚀性下降。
按照耐腐蚀性能评价,F公司提供的样品应列入不可用材料;而在5个供应商中,唯一的一家国内厂商E公司提供了最好的AZ91D镁合金锭。
关键词:AZ91D镁合金;化学成分;耐腐蚀性能;腐蚀速率;多元回归分析镁合金具有许多优秀的性能,如高的比强度、较好的传导性能、合适的电磁屏蔽性能等等,因此,在交通和电讯行业正得到越来越广泛的应用。
但是,考虑到镁在潮湿环境中的热力学不稳定性,其腐蚀行为应予以特别关注。
由其电负性可知,镁是最活跃的结构金属,能自发与水反应生成H2和Mg(OH)2。
但具有碱性的Mg(OH)2沉淀物能使镁钝化[1]。
为了使镁得到更为广泛的应用,必须进行深入的研究以提高它的耐腐蚀性能。
根据早先的有关研究报道,可以通过两种方法使镁的耐腐蚀性能得到显著提高[2]:即与Al形成合金和减少重金属杂质。
Al的有利影响源于其具有较强烈的钝化趋势,所形成的钝化膜在很大范围内都能保持稳定,因此Al使得镁合金在许多情况下都具有较强的抗腐蚀能力。
所以,合理控制镁合金的化学成分是提高其耐腐蚀性能的一种有效措施。
商用AZ91D镁合金就是利用上述两种方法获取耐腐蚀合金的典型实例。
这种合金已引起了越来越多的关注[3,4,5],并获得了一些新的应用,例如用此合金制造笔记本电脑和手机外壳。
本文便是针对用于这一领域的镁合金进行的检测和分析。
实验集中对国内外5个公司(W、H、F、Y、E)提供的AZ91D镁合金锭的耐腐蚀行为进行研究,目的是通过耐腐蚀性能的比较为国内一家生产计算机配件的外资企业选择最佳的AZ91D镁合金锭。
AZ91D镁合金在冷却液及大气环境中的腐蚀研究的开题报告
AZ91D镁合金在冷却液及大气环境中的腐蚀研究的开题报告题目：AZ91D镁合金在冷却液及大气环境中的腐蚀研究一、研究背景及意义随着工业的发展，镁合金作为一种轻质高强度材料，已广泛应用于航空、汽车、电子、消费品等领域。
AZ91D镁合金是应用最为广泛的一种镁合金，具有良好的机械性能和表面处理性能。
然而，在使用过程中，镁合金容易受到腐蚀影响，影响其性能和使用寿命。
尤其是在冷却液和大气环境中，常常会发生严重的腐蚀现象，导致镁合金受损或失效，甚至危害人身安全。
因此，对于AZ91D镁合金在冷却液及大气环境中的腐蚀问题进行研究，具有重要的现实意义和应用价值。
本研究旨在探究AZ91D镁合金在不同腐蚀环境下的腐蚀行为、机制及其影响因素，为镁合金的实际应用提供技术支持和数据依据。
二、研究内容和方法1. 研究内容（1）分析不同腐蚀介质对AZ91D镁合金的腐蚀行为和机制的影响；（2）探究温度、时间、pH值等因素对AZ91D镁合金腐蚀的影响；（3）对不同腐蚀条件下的AZ91D镁合金进行表面形貌、化学成分、电化学测试等方面的表征和分析；（4）应用热重分析法、扫描电镜、X射线衍射仪等仪器，深入研究腐蚀过程中的反应机理及其演变规律；（5）结合实验结果，建立AZ91D镁合金在不同腐蚀环境下的腐蚀模型，为其应用提供理论基础。
2. 研究方法（1）准备AZ91D镁合金试样，在不同腐蚀介质中进行腐蚀测试；（2）采用循环极化曲线、电化学阻抗谱等电化学方法，分析镁合金在腐蚀过程中的电化学行为；（3）采用X射线衍射仪、扫描电镜、万能材料试验机等试验方法，对试样的结构、形貌等进行分析表征；（4）采用热重分析法研究反应机理及其演变规律；（5）基于实验数据，使用统计学和数学模型技术，建立AZ91D镁合金的腐蚀模型并进行数据分析。
三、预期成果与创新点1. 预期成果（1）获得AZ91D镁合金在不同腐蚀环境下的腐蚀行为和机制的实验数据和分析结果；（2）建立AZ91D镁合金在不同腐蚀环境下的腐蚀模型；（3）提出改进AZ91D镁合金腐蚀性能的建议。
镁合金AZ91D在氯化钠溶液中的腐蚀行为
中 图分 类号 ： Ｔ Ｇ １ ４ ６ ． ２
文献 标 识 码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ５ — ５ ０ ５ ３ （ ２ ０ １ ０ ） ０ １ － ０ ０ ６ ２ － ０ ５
蔽 性好 、 易加工 和可 回收利 用 等优 异 的性 能 而 广泛
应用于汽 车制 造 、 机械制 造 、 航空航 天 、 通讯 、 光 学 仪
０ ． ０ １ ５ ， 镁余 量 。试样 规格 为 ２ ０ ｍ ｍ×３ ０ ｍｍ×１ ５ ｍｍ，
表面 依次通 过 １ ８ ０～８ ０ ０ 碳化硅 水磨砂纸打磨 ， 用 自来 水及去 离子 水清洗 ， 丙酮 擦洗 后 晾干 ， 置 于干燥 器 中待 用 。实验前 利用 ２ ％ ～５ ％ 金 属 清洗 剂 ， ５ ０ ℃
Ａ Ｚ ９ １ Ｄ铸件及 压铸件 在 ５ ％氯化 钠溶 液 中 的腐蚀 及 电化学腐 蚀行 为 。利 用 扫描 电子 显微 镜 （ Ｓ Ｅ Ｍ） 、 能 量色散 谱 （ Ｅ Ｄ Ｓ ）和 ｘ射 线衍 射 （ Ｘ Ｒ Ｄ） 方 法研 究 了 腐蚀 产物 表 面 形 貌 及 其 组 成 。并 监 测 浸 泡 过 程 中 Ｅ Ｉ Ｓ的变化 ， 通过 电荷 转 移 电 阻 （ Ｒ ． ） 和 双 电层 电容 （ Ｙ） 的变化解 释 了两 种合金 的耐腐 蚀性能 差异 。
第３ Ｏ卷 第 １期
２ ０１ ０年 ２ 月
航
空
材
料
学
报
Ｖｏ １ ． ３ ０， Ｎｏ ．１
Ｊ ＯＵ ＲＮＡＬ Ｏ Ｆ ＡＥＲ ＯＮＡＵ Ｔ Ｉ Ｃ ＡＬ ＭＡＴ Ｅ ＲＩ ＡＬ Ｓ
不同表面处理对AZ91D镁合金耐蚀性的影响研究
h, 24 h 为 1 周期, 在停喷时间内不 加热, 关闭盐雾 箱, 自然冷却。
7) 溶液: 用质量分数为 3. 5% ( 35 g / L ) 的 NaCl 溶液, 试液配制时均采用化学纯试剂和蒸馏水, 配制 后的溶液, 用化学纯的 H Cl 或 NaOH 调整, pH 值 为 7. 0 & 0. 2。 1. 4. 2 试样处理
不同表面处理对 AZ91D 镁合金耐蚀性的影响研究
张 勇1, 2, 张 虹1 , 陈跃良2 , 郁大照2
( 1. 国防科技大ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 航天与材料工程学 院, 湖南 长沙 410073; 2. 海军航空工程学院 青 岛分院, 山东 青岛 266041)
摘 要: 通过中性盐雾腐蚀试验, 对镁合金化学氧化和微弧氧化后表面膜层的耐蚀性能进行了比较。 结果表明, 镁合金经过化学氧化和微弧氧化后, 耐蚀性能均有提高, 但是微弧氧化后镁合金表面形貌要优 于化学氧化, 从微观结构解释了不同膜层腐蚀形式不同的原因。
数) 为: Al 8. 5% ~ 9. 5% ; Zn 0. 4% ~ 0. 9% ; Si ∃ 0. 05% ; Mn %0. 17% ; Cu ∃ 0. 015% ; Fe ∃ 0. 004% ; Ni ∃ 0. 001% ; 其他杂质 ∃ 0. 001% ; 余量为 Mg。 1. 2 化学氧化工艺
关键词: 镁合金; 化学氧化; 微弧氧化; 耐蚀性 中图分类号: T G 456 文献标志码: A
Study on Corrosion Resistance of Different Surface Treatments on AZ91D Magnesium Alloy
Z HA N G Y ong1, 2, ZH A NG Ho ng 1 , CH EN Y ueliang2 , YU Dazhao2 ( 1. College of Aerospace and Mater ial Engineer ing, National University of Defense Technology , Changsha 410073, China;
镁合金AZ91D在氯化钠溶液中的腐蚀行为
第30卷 第1期2010年2月航 空 材 料 学 报J OURNAL OF A ERONAUT ICAL MAT ER I A LSV o l 30,N o 1 F ebu rary 2010镁合金AZ91D 在氯化钠溶液中的腐蚀行为白丽群1,2, 舒康颖1, 李 荻2(1.中国计量学院材料科学与工程学院,杭州310018;2.北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京100083)摘要:通过容量法、失重法和电化学阻抗谱(E IS)方法研究了镁合金AZ91D 铸件及压铸件在5%氯化钠溶液中的腐蚀及电化学腐蚀行为。
利用扫描电子显微镜(SE M )、能量色散谱(EDS)和X -射线衍射(XRD )方法研究了腐蚀产物表面形貌及其组成。
结果表明:两种合金的腐蚀产物相同,由块状的化合物氢氧化镁[M g (OH )2]和松枝状的水合氢氧化镁氯化物[M g 2C l (OH )3 4H 2O ]组成;镁合金A Z91D 压铸件的耐腐蚀性能比镁合金A Z91D 铸件好;并通过浸泡过程中电荷转移电阻(R t )和双电层电容(Y )的变化解释了两种合金的耐腐蚀性能差异。
关键词:镁合金A Z91D;耐腐蚀性能;E IS ;腐蚀产物DO I :10 3969/j i ssn 1005 5053 2010 1 012中图分类号:TG146 2 文献标识码:A 文章编号:1005 5053(2010)01 0062 05收稿日期:2009 03 21;修订日期:2009 05 18基金项目:国家自然科学基金(50702054)作者简介:白丽群(1978 ),女,副教授,(E ma il)ba ili qun78@163.co m 。
镁合金被认为是21世纪的 绿色材料 。
由于具有质量轻、刚性好、散热性强、有金属光泽、电磁屏蔽性好、易加工和可回收利用等优异的性能而广泛应用于汽车制造、机械制造、航空航天、通讯、光学仪器和计算机制造、办公设备、光学设备、体育用品等领域[1~3]。
阳极氧化AZ91D 镁合金在氯化钠稀溶液中的腐蚀行为
阳极氧化ＡＺ９１Ｄ镁合金在氯化钠稀溶液中的腐蚀行为张丽君１张昭１，＊张鉴清１，２（１浙江大学化学系，杭州３１００２７；２中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室，沈阳１１００１６）摘要：利用盐雾实验、极化曲线扫描、电化学阻抗谱和电化学噪声技术等电化学研究方法结合扫描电镜表面观测技术对ＡＺ９１Ｄ镁合金氧化膜在１％（ｗ）氯化钠溶液中的耐蚀性能进行了评价．结果表明，氧化前后的镁合金腐蚀行为发生明显改变，如未封孔的阳极氧化膜耐中性５％氯化钠盐雾试验时间超过２００ｈ；氧化后的镁合金自腐蚀电位明显正移，点蚀诱导期延长；阳极氧化膜的高频阻抗约为裸露镁合金的数千倍，这些变化证明阳极氧化处理使镁合金获取了十分优异的耐蚀性能．首次利用分形维数Ｄｆ的变化规律初步描述氧化后ＡＺ９１Ｄ镁合金的腐蚀过程．可以发现随着浸泡时间的延长，Ｄｆ呈现出初期快速增长，随后出现波动，最后稍有降低的变化过程．这种现象对应于氧化后ＡＺ９１Ｄ镁合金在１％氯化钠溶液中腐蚀的三个阶段．关键词：ＡＺ９１Ｄ镁合金；阳极氧化；电化学噪声；电化学阻抗谱；分形维数中图分类号：Ｏ６４６ＣｏｒｒｏｓｉｏｎＢｅｈａｖｉｏｒｏｆＡｎｏｄｉｚｅｄＡＺ９１ＤＭａｇｎｅｓｉｕｍＡｌｌｏｙｉｎＮａＣｌＡｑｕｅｏｕｓＳｏｌｕｔｉｏｎＺＨＡＮＧＬｉ－Ｊｕｎ１ＺＨＡＮＧＺｈａｏ１，＊ＺＨＡＮＧＪｉａｎ－Ｑｉｎｇ１，２（１ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ；２ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＣｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆＭｅｔａｌｓ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，ＴｈｅＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１００１６，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆａｎｏｄｉｚｅｄＡＺ９１Ｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｉｎｎｅｕｔｒａｌ１％（ｗ）ＮａＣｌａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｓａｌｔｓｐｒａｙｔｅｓｔ，ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｃｕｒｖｅ，ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＥＩＳ），ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｎｏｉｓｅ（ＥＮ）ａｎｄｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ）．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆＭｇａｌｌｏｙｐｒｅｓｅｎｔｅｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃｈａｎｇｅｓｄｕｅｔｏａｎｏｄｉｚａｔｉｏｎ．Ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅｕｎｓｅａｌｅｄａｎｏｄｉｃｆｉｌｍｃｏｕｌｄｂｅｓｕｓｔａｉｎｅｄｉｎ５％ＮａＣｌｓａｌｔｓｐｒａｙｂｅｙｏｎｄ２００ｈ，Ｅｃｏｒｒｏｆａｎｏｄｉｚｅｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓｈｉｆｔｅｄｕｐａｎｄｔｈｅｉｎｄｕｃｔｉｖｅｐｅｒｉｏｄｆｏｒｐｉｔｔｉｎｇｃｏｒｒｏｓｉｏｎｗａｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｐｒｏｌｏｎｇｅｄ，ａｎｄｔｈｅｉｍｐｅｄａｎｃｅｍｏｄｕｌｅｓｉｎｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆａｎｏｄｉｚｅｄａｌｌｏｙｗｅｒｅｓｅｖｅｒａｌｔｈｏｕｓａｎｄｔｉｍｅｓｔｈｏｓｅｏｆｕｎａｎｏｄｉｚｅｄａｌｌｏｙ．Ａｌｌｔｈｅｓｅｐｒｏｖｅｄｔｈａｔａｎｏｄｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｍａｄｅｔｈｅａｌｌｏｙｇａｉｎｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆａｎｔｉ－ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ．Ｔｈｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｆｒａｃｔａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎ（Ｄｆ）ｗａｓｆｉｒｓｔｕｔｉｌｉｚｅｄｔｏｄｅｐｉｃｔｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｎｏｄｉｚｅｄＡＺ９１Ｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙａｎｄｓｈｏｗｎａｓｒａｐｉｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｉｎｔｈｅｉｎｉｔｉａｌ，ｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇｉｎｔｈｅｍｅｄｉｕｍａｎｄｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｉｎｔｈｅｌａｓｔ．ＴｈｉｓｅｖｏｌｕｔｉｏｎｗａｓｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｔａｇｅｓｏｆａｎｏｄｉｚｅｄＡＺ９１Ｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｉｎ１％ＮａＣｌｓｏｌｕｔｉｏｎ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ＡＺ９１Ｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙ；Ａｎｏｄｉｚａｔｉｏｎ；ＥＮ；ＥＩＳ；Ｆｒａｃｔａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎ［Ａｒｔｉｃｌｅ］ｗｗｗ．ｗｈｘｂ．ｐｋｕ．ｅｄｕ．ｃｎ物理化学学报（ＷｕｌｉＨｕａｘｕｅＸｕｅｂａｏ）ＡｃｔａＰｈｙｓ．－Ｃｈｉｍ．Ｓｉｎ．，２００８，２４（１０）：１８３１－１８３８Ｒｅｃｅｉｖｅｄ：Ｍａｙ２６，２００８；Ｒｅｖｉｓｅｄ：Ｊｕｌｙ９，２００８；ＰｕｂｌｉｓｈｅｄｏｎＷｅｂ：Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ１５，２００８．＊Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅｍａｉｌ：ｅａｇｌｅｚｚｙ＠ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ；Ｔｅｌ：＋８６５７１－８５６１５１９０；Ｆａｘ：＋８６５７１－８７９５１８９５５．国家自然科学基金（５０４７１０４３，５０６７１０９５）、科技部科技条件平台建设基金（２００５ＤＫＡ１０４００－Ｚ２０）和超轻材料与表面技术教育部重点实验基金资助项目!ＥｄｉｔｏｒｉａｌｏｆｆｉｃｅｏｆＡｃｔａＰｈｙｓｉｃｏ－ＣｈｉｍｉｃａＳｉｎｉｃａ在众多的镁合金中，ＡＺ９１Ｄ镁合金因其有较好的强度、压铸性与耐腐蚀性等综合性能而受到广泛的使用，目前已经商业化［１－３］．在过去的几年里，很多研究人员研究了ＡＺ９１Ｄ镁合金在腐蚀介质中的腐Ｏｃｔｏｂｅｒ１８３１ＡｃｔａＰｈｙｓ．－Ｃｈｉｍ．Ｓｉｎ．，２００８Ｖｏｌ．２４蚀行为［４－１６］，如Ｍａｔｈｉｅｕ等［４－６］研究了ＡＺ９１合金中元素及相组成对合金腐蚀行为的影响，认为Ａｌ的含量及Ｍｇ１７Ａｌ１２的分布情况对合金的耐蚀性能有着十分重要的影响，一般来说Ａｌ的含量越高，Ｍｇ１７Ａｌ１２分布越均匀，合金的耐蚀性越好；Ａｎｉｋ等［７］利用电化学阻抗谱研究了ＡＺ９１在中性缓冲Ｈ３ＰＯ４／ＫＯＨ体系中的电化学行为，认为ＡＺ９１的耐蚀性能直接受合金表面产物层中Ａｌ２Ｏ３・ｘＨ２Ｏ富含部分稳定性的影响；Ｊ!ｎｓｓｏｎ等［８，９］研究了ＡＺ９１Ｄ的大气腐蚀情况，发现ＡＺ９１Ｄ在海洋环境下腐蚀最为严重，腐蚀最先发生于α相与α／β共晶相的边界上，腐蚀产物组成为Ｍｇ５（ＣＯ３）４（ＯＨ）２・４Ｈ２Ｏ；Ｗｉｎｚｅｒ等［１０，１１］研究了ＡＺ９１、ＡＺ３１和ＡＭ３０镁合金应力腐蚀的情况，发现β相的存在使ＡＺ９１合金耐极限压力最低，且在应力腐蚀初期具有不同的反应机理；Ｓｒｉｎｉｖａｓａｎ［１３］和Ｗｕ［１４］等分别研究了Ｓｉ、Ｓｂ、Ｃａ及稀土元素的加入对ＡＺ９１镁合金耐蚀性能的影响，结果发现，加入Ｓｉ对提高镁合金耐蚀性能有帮助，而将Ｓｂ加入含Ｓｉ的镁合金中可以获得最好的耐蚀效果，合金中加入１％Ｃａ可以形成网状的Ａｌ２Ｃａ相，对提高镁合金的耐蚀性能和机械性能都有帮助．稀土元素的加入可以提高镁合金的极限抗张强度，但与Ｃａ相比对合金耐蚀性能的提高作用不大．宋光铃等［１６］对ＡＺ２１、ＡＺ５０１和ＡＺ９１型镁合金在ｐＨ＝１１的１ｍｏｌ・Ｌ－１氯化钠溶液中的腐蚀现象进行了探讨，发现三种镁合金的腐蚀速率按下列顺序增大：ＡＺ５０１＜ＡＺ２１＜ＡＺ９１，影响合金腐蚀速率的因素主要为Ａｌ的含量及β相的分布．但针对ＡＺ９１Ｄ镁合金日益广泛的应用现状，目前对于该型号镁合金的研究仍存在不全面之处．镁合金还难以像铝合金一样得到广泛的应用，最主要的原因就是其耐腐蚀性能还不能令人满意．提高镁合金的耐蚀性能成为制约镁合金应用的难点．为了提高镁合金的耐蚀性能，一方面是从镁合金的铸造工艺着手，提高镁合金的纯净度，降低镁合金中重金属杂质元素的含量；另一方面是通过各种有效的表面处理方式，改善镁合金的外观和耐蚀性．采用表面处理技术对镁合金进行腐蚀防护，比提高其合金的铸造工艺更有效．因为表面处理一般不会改变镁合金基体的成分、相组成和微观结构，所以在工业上有非常广泛的应用．电化学阳极氧化是镁及镁合金最常用的一种表面防护处理方法，与其他表面处理方法不同，阳极氧化法能够获得相对来说更厚，硬度更高，结合力和抗磨损能力更强的氧化膜［１７－２２］．本文利用盐雾实验、极化曲线扫描、电化学阻抗谱和电化学噪声技术等研究方法结合扫描电镜表面观测技术对ＡＺ９１Ｄ镁合金阳极氧化膜耐蚀性能进行评价，并对氧化膜的腐蚀过程进行监控，希望在镁合金腐蚀和防护方面获得更为完整和深入的认识．１实验方法１．１材料及样品制备试验材料为ＡＺ９１Ｄ镁合金，化学组成见表１．材料加工成板状，尺寸为２．０ｃｍ×３．０ｃｍ×０．５ｃｍ．使用金相砂纸将样品逐级打磨到１０００＃，２．５μｍＡｌ２Ｏ３抛光，去油，清洗，热风吹干．基础氧化液组成为５０．０ｇ・Ｌ－１的氢氧化钠（杭州化学试剂有限公司）、１０．０ｇ・Ｌ－１的硼酸（江苏太仓化工二厂）、２０．０ｇ・Ｌ－１的硼酸钠（江苏太仓化工二厂）、１０．０ｇ・Ｌ－１的柠檬酸三钠（中国医药集团上海化学试剂公司）和２．０ｇ・Ｌ－１的有机添加剂（浙江杭州双林化工试剂厂），向部分基础氧化液中分别添加６．０ｇ・Ｌ－１硅酸钠（中国医药集团上海化学试剂公司）和１０．０ｇ・Ｌ－１三乙醇胺（中国医药集团上海化学试剂公司）用于盐雾实验．使用ｐＨ为６．５的１％氯化钠（宁波市化学试剂有限公司）溶液，所有药品均为分析纯试剂．１．２ＡＺ９１Ｄ镁合金氧化膜的制备和腐蚀实验氧化膜制备实验装置如图１所示，铜棒外壁采用聚四氟乙烯包封，前期处理过的电极通过螺丝与铜棒紧密连接，电极全部浸没在氧化液中．外加氧化电压为１２０Ｖ交流电，氧化时间为３ｍｉｎ．氧化过程中，体系温度通过循环冷却水控制在５０℃左右．氧化后电极用二次去离子水冲洗，热空气烘干，除部分样品留作扫描电镜和盐雾实验外，剩下的样品除工作面（１．００ｃｍ２）以外其余部分用环氧树脂包封，固化后保存在硅胶干燥器中留作腐蚀实验．盐雾实验根据美国材料实验协会（ＡＳＴＭ）Ｂ１１７和Ｇ８５－９８标准进行．采用中性５％氯化钠溶液作为腐蚀介质（基础液），２４ｈ为一个循环，其中８ｈ盐雾，表１ＡＺ９１Ｄ镁合金化学组成（ｗ，％）Ｔａｂｌｅ１ＣｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＡＺ９１Ｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙ（ｗ，％）ＡｌＺｎＭｎＮｉＣｕＣａＳｉＫＦｅＭｇ８．７７０．７４０．１８０．００１０．００１＜０．０１＜０．０１＜０．０１＜０．００１ｂａｌａｎｃｅ１８３２Ｎｏ．１０张丽君等：阳极氧化ＡＺ９１Ｄ镁合金在氯化钠稀溶液中的腐蚀行为１６ｈ干燥．干燥时箱体温度（３５．０±０．５）℃，盐雾时箱体内温度（２５．０±０．５）℃．喷雾量为每８０ｃｍ２内１－２ｍＬ・ｈ－１，试样测试面与垂直方向所成角度为３０°，阳极氧化处理过的电极除暴露面积２．０ｃｍ×２．０ｃｍ外，其余部分均用环氧包封以防止接触腐蚀和电偶腐蚀．电化学测试在三电极体系中进行，对电极为大面积铂片，参比电极为饱和甘汞电极．用国产ＣＨＩ６６０Ａ电化学工作站（上海辰华仪器公司）进行极化曲线测试，电位稳定后开始扫描，扫描范围为－０．２５－１．２５Ｖ（ｖｓＯＣＰ），扫描速率为１ｍＶ・ｓ－１．用ＩＭ６ｅ电化学工作站（德国Ｚａｈｎｅｒ公司）测量电化学阻抗谱，在电位稳定后开始测试，扫描频域范围为１０ｋＨｚ－１０ｍＨｚ，扰幅为±１０ｍＶ．电化学噪声使用Ｐｏｗｅｒｌａｂ／４ｓｐ仪器（澳大利亚ｅＤＡＱ公司）进行，控制软件为Ｃｈａｒｔ４，噪声测试采样频率为４Ｈｚ，测试时间约为９０ｈ．利用ＳＩＲＩＯＮ场发射扫描电镜（荷兰ＦＥＩ公司）进行阳极氧化膜膜层表面和截面微观形貌观察，真空度５×１０－５Ｐａ，加速电压２５ｋＶ．２结果与讨论２．１盐雾实验盐雾实验结果显示：未经氧化的ＡＺ９１Ｄ镁合金样品在一个循环后表面就出现６－７个较大的蚀点；在基础液中氧化的样品５个循环后，一个样品表面出现蚀点，１０个循环后，所有样品表面均出现个数不等的蚀点；在基础液中加入６ｇ・Ｌ－１硅酸钠后氧化的样品在５个循环后，一个样品表面出现蚀点，１０个循环后，所有样品表面都出现若干蚀点，但总体腐蚀面积较小，约占总面积的１０％至１５％；在基础液中加入１０ｇ・Ｌ－１三乙醇胺后，氧化的样品在５个循环后，一个样品表面出现蚀点，１２个循环后样品均出现蚀点，但面积较上述的小．通过对比氧化前后样品的盐雾实验结果可以发现，氧化后的镁合金耐盐雾腐蚀能力有较大提高，可以达到２００ｈ以上，加入硅酸钠、三乙醇胺对提高镁合金耐盐雾腐蚀能力有一定的作用，但不显著．２．２极化曲线及扫描电镜图２为氧化前后ＡＺ９１Ｄ镁合金在１％氯化钠溶液中的极化曲线．从图上可以看出，阳极氧化后的电极，其腐蚀电位比未经氧化的正移约３５０ｍＶ，这说明前者比后者具有热力学上更为稳定的性质；同时也可发现，氧化后电极的腐蚀电流密度比未经氧化的要低得多．氧化膜的扫描电镜如图３所示，可以看到氧化膜表面呈白色陶瓷状，较为致密且孔隙率低．氧化膜与基体结合很好，膜厚约１５μｍ，没有贯穿孔．２．３电化学阻抗谱图４和图５为氧化后的ＡＺ９１Ｄ镁合金在１％氯化钠溶液中的电化学阻抗谱．从图５可以看出，在浸泡大约２０ｈ内，阻抗模值随浸泡时间的延长逐渐减小，这是由于侵蚀性Ｃｌ－对氧化膜的进攻导致膜局部区域活性溶解引起的．当浸泡时间继续延长，模值有所增大，可能与腐蚀产物的堆积在一定程度上修补氧化膜使其保护能力有所增强有关．如图５所示，Ｂｏｄｅ图在中高频域范围内存在着一个宽幅的相位角，这预示着对应的频域范围内可能不只存在一个时间常数．利用ｄｅＷｉｔ等［２３］提出的方法来确定阻抗谱的时间常数，结果显示为Ｎｙｑｕｉｓｔ图实轴以上含图２氧化前后ＡＺ９１Ｄ镁合金在１％氯化钠溶液中的极化曲线Ｆｉｇ．２ＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｓｏｆＡＺ９１Ｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙａｎｏｄｉｚｅｄｏｒｕｎａｎｏｄｉｚｅｄｉｎ１％ＮａＣｌｓｏｌｕｔｉｏｎ图１ＡＺ９１Ｄ镁合金阳极氧化装置图Ｆｉｇ．１ＤｅｖｉｃｅｆｏｒａｎｏｄｉｚａｔｉｏｎｏｆＡＺ９１Ｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙ１８３３ＡｃｔａＰｈｙｓ．－Ｃｈｉｍ．Ｓｉｎ．，２００８Ｖｏｌ．２４有两个时间常数．根据Ｐｅｂｅｒｅ等［２４］的研究，高频区出现的容抗弧来源于电极表面的氧化膜，而中频区的容抗弧可能与基体的腐蚀反应有关．从图４可以看出，阻抗谱低频区都存在着一个感抗弧．在点蚀发生前，多孔氧化膜的表面会发生一个“自我修饰”的过程，导致表面状态发生改变，这可能是引起低频感抗弧的原因［２５］．而在浸泡大约５ｈ时出现的低频感抗弧，可能与点蚀发生［２６］或是腐蚀产物的堆积有关［２７］，浸泡后期低频出现的散点则可能与腐蚀过程中微小氢气泡的形成和逸出有关．基于对腐蚀过程的理解，提出如图６所示等效电路，并拟合Ｎｙｑｕｉｓｔ图实轴以上部分的阻抗．其中Ｒｓ代表溶液电阻，Ｒｐｏ代表发生腐蚀时膜上的孔电阻，ＣＰＥ１和ＣＰＥ２分别代表电极表面双电层电容和孔内溶液／金属界面的双电层电容，Ｒｔ代表电荷转移电阻．拟合结果列于表２，其中ＣＰＥ１－Ｔ代表电极表面双电层电容值，ＣＰＥ２－Ｔ代表孔内溶液／金属界面的双电层电容值．ＣＰＥ１－Ｐ，ＣＰＥ２－Ｐ是无量纲的指数，取值在０－１之间，当它的值等于１时，ＣＰＥ代表电容．因此ＣＰＥ－Ｐ可以在一定程度上反映固体电极的电双层电容与纯电容之间的偏离．根据电化学阻抗谱中对常相位角元素Ｑ的定义［２８］：ＺＱ＝Ｙ－１０（ｊω）－ｎ，０＜ｎ＜１．Ｚ代表Ｑ的阻抗，Ｙ代表导纳，ω＝２πｆ，ｆ为扰动正弦波的频率．当ｎ＝１时，Ｑ变为纯电容Ｃ．ｎ值代表了电极与溶液之间界面的电双层电容偏离纯电容的程度，这种偏离现象称为“弥散效应”，产生这种效应的原因目前还没有完全搞清楚，但它应该包含了电极表面的分形信息．本文采用公式Ｄｆ＝（１／ｎ）＋１［２９］计算氧化后ＡＺ９１Ｄ镁合金高频阻抗分形维数，ｎ值为阻抗高频常相位角元素ＣＰＥ１－Ｐ的拟合结果．计算结果亦列于表２．根据ＭｃＲａｅ等人的研究结果［３０］，高频阻抗计算得到的分形维数与原子力显微镜（ＡＦＭ）得到的表面分形维数之间存在良好可比性，因此阻抗分形维数可以在很大程度上反映氧化物／溶液界面的信息．如表２所示，Ｄｆ在浸泡初期迅速增大，这意味电极表面状态发生巨大改变．造成这种变化的原因可能与氧化膜缺陷部位受到Ｃｌ－的侵蚀，亚稳态点蚀的发生／消亡有关．在初期快速增长阶段后，Ｄｆ增长速度放慢．这是因为随着浸泡时间的延长，某个亚稳态点蚀发展成为稳定点蚀，后者可作为局部阳极对其周围起到保护作用，减少亚稳态点蚀的发生，因此这个阶段Ｄｆ的增加主要来源于稳定点蚀的生长和扩展．由于稳定点蚀的发展使得电极表面受保护的区域增大，这样只能促使新点蚀发生在大蚀孔内，而蚀孔内图４氧化后的ＡＺ９１Ｄ镁合金在１％氯化钠溶液中的电化学阻抗谱（Ｎｙｑｕｉｓｔ图）Ｆｉｇ．４ＮｙｑｕｉｓｔｐｌｏｔｓｏｆａｎｏｄｉｚｅｄＡＺ９１Ｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｉｎ１％ＮａＣｌｓｏｌｕｔｉｏｎ（ａ）（ｂ）图３氧化膜扫描电镜Ｆｉｇ．３ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｔｈｅａｎｏｄｉｚｅｄｆｉｌｍ（ａ）ｓｕｒｆａｃｅ；（ｂ）ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ１８３４Ｎｏ．１０张丽君等：阳极氧化ＡＺ９１Ｄ镁合金在氯化钠稀溶液中的腐蚀行为壁发生的新点蚀对于电极表面状态的影响较小，因此Ｄｆ出现增长速度放慢的现象．在经历一个变化平台后，Ｄｆ有减小的趋势，这可能与浸泡末期蚀孔处腐蚀产物的堆积在一定程度上修复了氧化膜，使表面粗糙度下降有关．２．４电化学噪声２．４．１电位噪声曲线图７为氧化前后ＡＺ９１Ｄ镁合金在１％氯化钠溶液中的电化学噪声．从图上可以看出，氧化后的合金在浸泡初期（ａ－ｆ段），开始约２５０００ｓ内，电位呈现出快速升高和降低的现象，这可能与电极表面亚稳态点蚀的发生／消亡有关．在７５０００ｓ左右，电位出现瞬时负移后缓慢正移，预示点蚀发生，与此对应的是电极表面有灰黑色蚀点出现．与未经氧化的镁合金电极浸泡初期的电位噪声相比，氧化后的电位波动要大的多．电极电位的波动反映出电极表面状态的改变，而这种改变一般是由电极表面发生的化学溶解、电解质渗透和电化学反应等过程引起的．对于未经氧化的电极来说，电极表面覆盖着一层天然氧化膜，这层膜是薄且不均匀的；而氧化后的电极，表面具有一层较厚而且均匀的阳极氧化膜，显然电解质通过阳极氧化膜渗透比天然氧化膜要困难和复杂的多，这是造成氧化后的电极电位波动明显要比未经氧化的剧烈的一个原因［３１］，同时也表明了阳极氧化膜比天然氧化膜对基体具有更好的保护能力．在浸泡中期（ｇ－ｉ段），电位正向波动，且幅度大于浸泡初期，这一现象与未经氧化的电极在浸泡中期出现的类似，但显然经历的时间较短，表明阳极氧化膜钝化再修复可能比天然氧化膜要容易得多，这可能与阳极氧化膜局部腐蚀面积小有关．在浸泡后期（ｊ－ｌ段），电位波动较前两个阶段平缓，与未经氧化的镁合金电极浸泡初期的电位噪声相类似，这三个阶段可能对应于镁合金基体点蚀的发生、发展／修复．比较图７中氧化前后的电化学噪声可以看出，由于阳极氧化膜的保护作用，使得合金在腐蚀介质中的自腐蚀电位更正，点蚀诱导期明显延长．这些都说明阳极氧化膜对基体的防护作用更为全面．２．４．２快速傅立叶变换（ＦＦＴ）图６氧化后ＡＺ９１Ｄ镁合金体系在溶液电极中的等效电路Ｆｉｇ．６Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｆｏｒａｎｏｄｉｚｅｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｉｎｓｏｌｕｔｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｙｓｔｅｍ图７氧化前后ＡＺ９１Ｄ镁合金在１％氯化钠溶液中的电位噪声Ｆｉｇ．７ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｎｏｉｓｅｓｉｇｎａｌｓｏｆＡＺ９１Ｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙａｎｏｄｉｚｅｄｏｒｕｎａｎｏｄｉｚｅｄａｓａｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｉｍｍｅｒｓｉｏｎｔｉｍｅｉｎ１％ＮａＣｌｓｏｌｕｔｉｏｎＴｈｅｌｅｔｔｅｒｓｏｆ＂ａ＂ｔｏ＂ｌ＂ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅｒａｎｄｏｍｐｉｃｋｅｄｐｏｔｅｎｔｉａｌｎｏｉｓｅｐａｔｔｅｒｎｓ．图５氧化后的ＡＺ９１Ｄ镁合金在１％氯化钠溶液中的电化学阻抗谱（Ｂｏｄｅ图）Ｆｉｇ．５ＢｏｄｅｐｌｏｔｓｏｆａｎｏｄｉｚｅｄＡＺ９１Ｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｉｎ１％ＮａＣｌｓｏｌｕｔｉｏｎ１８３５ＡｃｔａＰｈｙｓ．－Ｃｈｉｍ．Ｓｉｎ．，２００８Ｖｏｌ．２４表３列出了氧化后ＡＺ９１Ｄ镁合金在氯化钠溶液中腐蚀过程ｋ、ｆｃ、Ｗ、ＳＥ、ＳＧ［３２］随时间的变化关系．其中ｋ为ＰＳＤ（ｐｏｗｅｒｓｐｅｃｔｒａｌｄｅｎｓｉｔｙ）高频斜率，ｆｃ为ＰＳＤ转折频率，Ｗ为低频白噪声水平，ＳＥ、ＳＧ是对ＰＳＤ三参数进行因次分析法后得到两个新的参数：ＳＥ＝ｆ２ｃ・ｋ!（１）ＳＧ＝Ｗｆｃ・ｋ（２）由表３可知，随着氧化膜点蚀的临近，谱功率密度（ＰＳＤ）曲线的低频白噪声水平逐渐升高，截止频率增大，高频线形部分的斜率ｋ大于－２０Ｖ２・Ｈｚ－２，且趋于增大．浸泡初期，当镁合金阳极氧化膜发生点蚀时，其ｆｃ、ｋ、ＳＥ达到最大值，而ＳＧ达到极小值；浸泡后期，当镁合金基体发生点蚀时，对应的ｆｃ、ｋ、ＳＥ都再度增大，ＳＧ减小．其中无论是氧化膜还是镁合金基体发生点蚀时，ＳＥ和ＳＧ都朝着相反的方向变化，我们可以利用它们来判断点蚀的发生．利用电化学噪声也可以得到分形维数．Ｈｕｒｓｔ等［３３］于１９５６年采用标度变换技术（Ｒ／Ｓ）研究分维Ｂｒｏｗｎｉａｎ运动的时间序列时提出来一个参数，即Ｈｕｒｓｔ指数（Ｈ）．Ｈ与闪烁噪声１／ｆα的噪声指数α之间存在着α＝２Ｈ＋１的函数关系，根据分形理论可知，时间序列的局部分维Ｄｆ与Ｈ之间存在Ｄｆ＝２－Ｈ（０＜Ｈ＜１）的关系．Ｄｆ越大，特别是系统的局部分维Ｄｆ与系统的拓扑维数Ｄｔ之差（Ｄｆ－Ｄｔ）越大，系统的非规则性越强，说明电极过程进行得越剧烈．利用上述计算方法得到的ＡＺ９１Ｄ镁合金噪声分形维数随时间变化的趋势如图８所示．可以看出在浸泡前期（ａ－ｆ阶段），Ｄｆ不断增大，这可能与亚稳态点蚀发生／消亡有关，也可能与粗糙多孔膜表面在水溶液中发生“自精饰”过程有关（根据表面化学原理，表层氧化膜的局部微小颗粒可能溶解，其产物进入氧化膜的小孔内），当某个亚稳态点蚀发展成为稳图８氧化后ＡＺ９１Ｄ镁合金在１％氯化钠溶液中噪声分形维数的变化Ｆｉｇ．８ＮｏｉｓｅｆｒａｃｔａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｏｆａｎｏｄｉｚｅｄＡＺ９１Ｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｉｎ１％ＮａＣｌｓｏｌｕｔｉｏｎ表３电位噪声（对应于图７）谱功率密度曲线拟合参数Ｔａｂｌｅ３Ｔｈｅｐｏｗｅｒｄｅｎｓｉｔｙｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＰＤ）ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｎｏｉｓｅｉｎＦｉｇ．７ｐａｔｔｅｒｎＷ／（Ｖ２・Ｈｚ－１）ｋ／（Ｖ２・Ｈｚ－２）ｆｃ／ＨｚＳＥ／（Ｖ・ｓ－１）ＳＧａ－７４．３１６９－１６．０９２２２２．１２１９６２．８０９０．２０８８ｂ－７４．６１７２－１５．９９４４６．５３９６１７１．０３５５０．７１３４ｃ－７２．６８７２－１６．１９７４２２．９５３２１２０．３２１０．１９５５４ｄ－７９．０６６６－１４．９３３３９．９４２６３８２．０１２７０．５３２５４ｅ－７２．４７７３－１２．８５０７２２．８０９１８６４．９８７０．２４７３ｆ－５８．３１６１－１０．０５０７５５．６６１６９８２２．２１７０．１０４２ｇ－６９．２９２７－１１．１５０９２．２２３９１６．５１５２２．７９４２ｈ－６０．３８０１－１３．６５０６５．４８０７１１０．９８０８０．８０７１ｉ－６２．３５０２－１４．４９９４７．５１２９１８２．８９３２０．５７２４ｊ－６５．４９９７－１５．２２９５１．５８１７９．７６３１７２．７１９１ｋ－７９．７８１６－１４．１７９２５０．２７８６９５１９．０２０．１１１９ｌ－７１．５５２９－１４．２７２４４．０９３８６３．３１４２１．２２４６表２ＡＺ９１Ｄ镁合金等效电路拟合结果及阻抗分形维数随时间变化Ｔａｂｌｅ２ＦｉｔｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔａｎｄＤｆｆｏｒａｎｏｄｉｚｅｄＡＺ９１Ｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙ２１０．１６．７５０．９０１８７２３７７５９８．６２１９４６５０２．１０８８４８．９９．４３０．８８３２５１９７４９６１２．９１３６４１７２．１３２２６７．３１２．７０．８８３１９１４９９５８１８．０１４７９０１２．１３２３８７．１１４．００．８８００２１５３３８７２４．５１４９８６３２．１３６３１２６．６１７．００．８７６５８１０８０４８３５．１１２６３８８２．１４０８２８６．０２４．１０．８７５９８６４２４５９１．９１１３９１７２．１４１６３１５．８２５．３０．８７７９１５８２２１７６．３１１５７９８２．１３９１３４５．６２６．１０．８７７７０５６５８９９１．６１１３９４１２．１３９３３７５．２２６．８０．８７７３６６９２６７９５．６１１４１００２．１３９８５４５．４３３．９０．８８２０９４２４３８２１．７１７１７００２．１３３７７２４．５４０．７０．８９３０８１０２０．９２．３０１１０２６３２．１１９７ｔ／ｈＲｓ１０７ＣＰＥ１－ＴＣＰＥ１－ＰＲｐｏ１０７ＣＰＥ２－ＴＣＰＥ２－ＰＲｔＤｆ（Ω・ｃｍ２）（Ｆ・ｃｍ－２）（Ω・ｃｍ２）（Ｆ・ｃｍ－２）（Ω・ｃｍ２）１８．６２．８１０．９２３７１４４０９１０１．６６１３１６２９０２．０８２６１８３６Ｎｏ．１０张丽君等：阳极氧化ＡＺ９１Ｄ镁合金在氯化钠稀溶液中的腐蚀行为定点蚀时，Ｄｆ达到最大值．在浸泡中期，Ｄｆ迅速下降，随后出现小波动，在浸泡末期（ｊ－ｌ阶段）Ｄｆ再次下降，这些可能与氧化膜修复过程有关．噪声分维的变化趋势与阻抗分维的具有较好的一致性，即浸泡初期的快速增大，中期的波动及末期的下降．与阻抗分形维数相比，噪声分维的取值都在１－２之间，而阻抗分维介于２－３之间．这是由于两者计算的依据不同造成的．阻抗分形是基于容抗相应偏离纯电容的特点应包含电极表面的分形信息的观点提出的，而平面的经典维数是２，表面分形的出现通常会使维数增大，即２＜Ｄｆ＜３；噪声分维是基于时间序列的变化得到的，时间序列的经典维数为１，而时间序列变化的非规则性使得噪声分维１＜Ｄｆ＜２．２．４．３小波分析图９为氧化后的ＡＺ９１Ｄ镁合金在１％氯化钠溶液中的电位噪声经小波变换得到的能量分布图（ＥＤＰ）．可以看到，在浸泡腐蚀初期，能量主要集中在高频低阶Ｄ２晶胞以及低频高阶Ｄ７－Ｄ８晶胞．对于小波分析来说，当多数能量集中在低阶晶胞时，意味着腐蚀中的快反应步骤为主要反应过程；而当能量主要集中在高阶晶胞时，腐蚀中的慢反应，如沉淀，吸附，扩散等为主要反应过程［３４－３６］．此阶段能量集中在低阶晶胞与氧化膜表面发生亚稳点蚀有关，能量集中在高阶则与局部反应活性点附近物质扩散的慢过程有关．随着浸泡时间的延长，稳定蚀点形成并对其周边产生阴极保护作用，抑制了亚稳态点蚀的发生，导致高频能量下降；由于亚稳态蚀点的消亡，增加了侵蚀性粒子扩散到稳定蚀点的距离，导致低频能量升高，总的结果导致中频（中阶晶胞）能量有所增加．在腐蚀中期，稳定蚀点发展为蚀孔，由于钝化及腐蚀产物的堆积和蚀孔的加深将导致侵蚀性粒子的扩散困难，因此在高阶Ｄ８晶胞上分布的能量最大．在腐蚀中后期，由于腐蚀已经达到镁合金基体并导致大量微小氢气泡的产生（与镁合金基体的快速溶解有关），产生的微小氢气泡逐渐长大并通过蚀孔内外的腐蚀产物扩散到电极表面———在氢气泡的长大过程中，气泡封住了活性溶解点，导致原有活性溶解点的“休眠”和新的反应活性点的产生，因此中频能量再次升高；同时微小氢气泡的扩散过程相对较慢，导致低频Ｄ８晶胞能量分量依然较高．在腐蚀后期，由于腐蚀产物逐渐被水（溶剂）饱和而发生膨胀作用，同时由于气体与侵蚀性粒子的逆向运动，导致侵蚀性粒子的扩散难度增加，低频Ｄ７－Ｄ８晶胞能量增大；同时由于氢气的扩散作用使腐蚀产物膜变得疏松多孔，导致微小气泡易于脱离活性溶解点，腐蚀难度减少，因此高频区Ｄ２－Ｄ３晶胞能量分量回升，而这两者的回升必将导致中频区能量分量的降低．３结论１）实验获得ＡＺ９１Ｄ镁合金白色陶瓷状阳极氧化膜．经扫描电镜观测，膜表面有少量微孔和细纹，膜厚约１５μｍ，无贯穿孔．２）盐雾试验、极化曲线、电化学阻抗谱和电化学噪声实验结果显示，氧化前后的镁合金腐蚀行为发生明显改变，这种变化证明阳极氧化处理使镁合金获取了较为优异的耐蚀性能．３）电化学噪声谱功率密度（ＰＳＤ）表明点蚀是ＡＺ９１Ｄ镁合金阳极氧化膜和基体在１％氯化钠溶液中主要的腐蚀类型．能量分布谱（ＥＤＰ）表明氧化后的镁合金在氯化钠溶液的腐蚀过程分为三个阶段．在浸泡初期和末期，能量都主要分布在低阶Ｄ２－Ｄ３晶胞和高阶Ｄ７－Ｄ８晶胞．前者与阳极氧化膜或基体点蚀发生的快反应有关，后者与活性点附近侵蚀性粒子或氢气气泡的扩散慢过程有关．在浸泡中期，中阶晶胞上分布的能量有所升高，则与稳定点蚀的发展／钝化过程有关．４）由阻抗和噪声获得的分形维数的变化规律可以初步描述氧化后ＡＺ９１Ｄ镁合金的腐蚀过程．随着浸泡时间的延长，分形维数先快速增长，随后出现波动，最后稍有降低．这种变化趋势对应于氧化后ＡＺ９１Ｄ镁合金在１％氯化钠溶液中腐蚀的三个阶段．图９氧化后ＡＺ９１Ｄ镁合金电位噪声（对应于图７）能量分布图Ｆｉｇ．９ＥＤＰｐｌｏｔｓｏｆａｎｏｄｉｚｅｄＡＺ９１Ｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙ（ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＦｉｇ．７）Ｃｒｙｓｔａｌｔ／ｈ１８３７ＡｃｔａＰｈｙｓ．－Ｃｈｉｍ．Ｓｉｎ．，２００８Ｖｏｌ．２４Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ１Ｃｏｌｌｏｔ，Ｊ．ＨｏｍｍｅｓｅｔＦｏｎｄｅｒｉｅ，２０００，３０８（１１）：１８２Ｇｒａｙ，Ｊ．Ｅ．；Ｌｕａｎ，Ｂ．Ｊ．ＡｌｌｏｙＣｏｍｐｄ．，２００２，３３６：８８３Ｍａｔｈｉｅｕ，Ｓ．；Ｒａｐｉｎ，Ｃ．；Ｈａｚａｎ，Ｊ．；Ｓｔｅｉｎｍｅｔｚ，Ｐ．Ｃｏｒｒｏｓ．Ｓｃｉ．，２００２，４４：２７３７４Ｍａｔｈｉｅｕ，Ｓ．；Ｒａｐｉｎ，Ｃ．；Ｓｔｅｉｎｍｅｔｚ，Ｊ．；Ｓｔｅｉｎｍｅｔｚ，Ｐ．Ｃｏｒｒｏｓ．Ｓｃｉ．，２００３，４５：２７４１５Ｌｉ，Ｙ．；Ｚｈａｎｇ，Ｔ．；Ｗａｎｇ，Ｆ．Ｈ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍ．Ａｃｔａ，２００６，５１：２８４５６Ａｍｂａｔ，Ｒ．；Ａｕｎｇ，Ｎ．Ｎ．；Ｚｈｏｕ，Ｗ．Ｃｏｒｒｏｓ．Ｓｃｉ．，２０００，４２：１４３３７Ａｎｉｋ，Ｍ．；Ｃｅｌｉｋｔｅｎ，Ｇ．Ｃｏｒｒｏｓ．Ｓｃｉ．，２００７，４９：１８７８８Ｊ!ｎｓｓｏｎ，Ｍ．；Ｐｅｒｓｓｏｎ，Ｄ．；Ｌｅｙｇｒａｆ，Ｃ．Ｃｏｒｒｏｓ．Ｓｃｉ．，２００８，５０：１４０６９Ｊ!ｎｓｓｏｎ，Ｍ．；Ｐｅｒｓｓｏｎ，Ｄ．；Ｔｈｉｅｒｒｙ，Ｄ．Ｃｏｒｒｏｓ．Ｓｃｉ．，２００７，４９：１５４０１０Ｗｉｎｚｅｒ，Ｎ．；Ａｔｒｅｎｓ，Ａ．；Ｄｉｅｔｚｅｌ，Ｗ．；Ｒａｊａ，Ｖ．Ｓ．；Ｓｏｎｇ，Ｇ．；Ｋａｉｎｅｒ，Ｋ．Ｕ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．Ｅｎｇ．Ａ，２００８，４８８（１－２）：３３９１１Ｕｎｉｇｏｖｓｋｉ，Ｙ．；Ｇｕｔｍａｎ，Ｅ．Ｍ．；Ｋｏｒｅｎ，Ｚ．；Ｒｏｓｅｎｓｏｎ，Ｈ．；Ｈａｏ，Ｙ．；Ｃｈｅｎ，Ｔ．Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｐｒｏｃ．Ｔｅｃｈｎ．，ｉｎｐｒｅｓｓ．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｊｍａｔｐｒｏｔｅｃ．，２００８．０１．００４１２Ｊｉｍｍｙ，Ｘ．Ｊ．；Ｓｏｎｇ，Ｇ．Ｌ．；Ａｔｒｅｎｓ，Ａ．Ｃｏｒｒｏｓ．Ｓｃｉ．，２００６，４８：２１３３１３Ｓｒｉｎｉｖａｓａｎ，Ａ．；Ｎｉｎｇｓｈｅｎ，Ｓ．；Ｍｕｄａｌｉ，Ｕ．Ｋ．；Ｐｉｌｌａｉ，Ｕ．Ｔ．Ｓ．；Ｐａｉ，Ｂ．Ｃ．Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓ，２００７，１５：１５１１１４Ｗｕ，Ｇ．Ｈ．；Ｆａｎ，Ｙ．；Ｇａｏ，Ｈ．Ｔ．；Ｚｈａｉ，Ｃ．Ｑ．；Ｚｈｕ，Ｙ．Ｐ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．Ｅｎｇ．Ａ，２００５，４０８：２５５１５Ｇｕｔｍａｎ，Ｅ．Ｍ．；Ｅｌｉｅｚｅｒ，Ａ．；Ｕｎｉｇｏｖｓｋｉ，Ｙ．；Ａｂｒａｍｏｖ，Ｅ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．Ｅｎｇ．Ａ，２００１，３０２：６３１６Ｓｏｎｇ，Ｇ．Ｌ．；Ａｔｒｅｎｓ，Ａ．；Ｗｕ，Ｘ．Ｌ．；Ｚｈａｎｇ，Ｂ．Ｃｏｒｒｏｓ．Ｓｃｉ．，１９９８，４０：１７６９１７Ｇｒａｙ，Ｊ．Ｅ．；Ｌｕａｎ，Ｂ．Ｊ．Ａｌｌｏｙ．Ｃｏｍｐｄ．，２００２，３３６：８８１８Ａｌｔｕｎ，Ｈ．；Ｓｅｎ，Ｓ．Ｓｕｒ．Ｃｏａｔ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，２００５，１９７：１９３１９Ｏｎｏ，Ｓ．；Ａｓａｍｉ，Ｋ．；Ｏｓａｋａ，Ｔ．；Ｍａｓｕｋｏ，Ｎ．Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９９６，１４３：６２２０Ｋｈａｓｅｌｅｖ，Ｏ．；Ｗｅｉｓｓ，Ｄ．；Ｙａｈａｌｏｍ，Ｊ．Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９９９，１４６：１７５７２１Ｋｈａｓｅｌｅｖ，Ｏ．；Ｙａｈａｌｏｍ，Ｊ．Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９９８，１４５：１９０２２Ｚｈａｎｇ，Ｌ．Ｊ．；Ｆａｎ，Ｊ．Ｊ．；Ｚｈａｎｇ，Ｚ．；Ｃａｏ，Ｆ．Ｈ．；Ｚｈａｎｇ，Ｊ．Ｑ．；Ｃａｏ，Ｃ．Ｎ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍ．Ａｃｔａ，２００７，５２：５３２５２３ｖａｎｄｅｒＷｅｉｊｄｅ，Ｄ．Ｈ．；ｖａｎＷｅｓｔｉｎｇ，Ｅ．Ｐ．Ｍ．；ｄｅＷｉｔ，Ｊ．Ｈ．Ｗ．Ｃｏｒｒｏｓ．Ｓｃｉ．，１９９４，３６（４）：６４３２４Ｐｅｂｅｒｅ，Ｎ．；Ｒｉｅｒａ，Ｃ．；Ｄａｂｏｓｉ，Ｆ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍ．Ａｃｔａ，１９９０，３５：５５５２５Ｗｕ，Ｃ．Ｓ．；Ｚｈａｎｇ，Ｚ．；Ｃａｏ，Ｆ．Ｈ．；Ｚｈａｎｇ，Ｌ．Ｊ．；Ｚｈａｎｇ，Ｊ．Ｑ．；Ｃａｏ，Ｃ．Ｎ．Ａｐｐｌ．Ｓｕｒｆ．Ｓｃｉ．，２００７，２５３（８）：３８９３２６Ｈｕｎｋｏｖｉｃ，Ｍ．Ｍ．；Ｂａｒｂｉｃ，Ｒ．；Ｇｒｕｂａｃ，Ｚ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．，１９９４，２４：７７２２７Ｂｒｅｓｌｉｎ，Ｃ．Ｂ．；Ｒｕｄｄ，Ａ．Ｌ．Ｃｏｒｒｏｓ．Ｓｃｉ．，２０００，４２：１０２３２８Ｃａｏ，Ｃ．Ｎ．；Ｚｈａｎｇ，Ｊ．Ｑ．Ａｎｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＳｃｉｅｎｃｅＰｒｅｓｓ，２００２：２６－２７［曹楚南，张鉴清．电化学阻抗谱导论．北京：科学出版社，２００２：２６－２７］２９Ｎｙｉｋｏｓ，Ｌ．；Ｐａｊｋｏｓｓｙ，Ｔ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍ．Ａｃｔａ，１９８５，３０：１５３３３０ＭｃＲａｅ，Ｇ．Ａ．；Ｍａｇｕｉｒｅ，Ｍ．Ａ．；Ｊｅｆｆｒｅｙ，Ｃ．Ａ．；Ｇｕｚｏｎａｓ，Ｄ．Ａ．；Ｂｒｏｗｎ，Ｃ．Ａ．Ａｐｐｌ．Ｓｕｒｆ．Ｓｃｉ．，２００２，１９１（１－４）：９４３１Ｚｈａｎｇ，Ｙ．Ｊ．；Ｙａｎ，Ｃ．Ｗ．；Ｗａｎｇ，Ｆ．Ｈ．；Ｌｉ，Ｗ．Ｆ．Ｃｏｒｒｏｓ．Ｓｃｉ．，２００５，４７（１１）：２８１６３２Ｚｈａｎｇ，Ｚ．；Ｚｈａｎｇ，Ｊ．Ｑ．；Ｌｉ，Ｊ．Ｆ．；Ｗａｎｇ，Ｊ．Ｍ．；Ｃａｏ，Ｃ．Ｎ．ＡｃｔａＰｈｙｓ．－Ｃｈｉｍ．Ｓｉｎ．，２００１，１７（７）：６５１［张昭，张鉴清，李劲风，王建明，曹楚南．物理化学学报，２００１，１７（７）：６５１］３３Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ，Ｂ．Ｂ．；ｖａｎＮｅｓｓ，Ｊ．Ｗ．；Ｈｕｒｓｔ，Ｅ．Ｈ．Ｓｌａｍ．Ｒｅｖ．，１９５６，１０：４２２３４Ｃａｏ，Ｆ．Ｈ．；Ｚｈａｎｇ，Ｚ．；Ｓｕ，Ｊ．Ｘ．；Ｚｈａｎｇ，Ｊ．Ｑ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍ．Ａｃｔａ，２００６，５１：１３５９３５Ｃａｉ，Ｃ．；Ｚｈａｎｇ，Ｚ．；Ｃａｏ，Ｆ．Ｈ．；Ｇａｏ，Ｚ．Ｎ．；Ｚｈａｎｇ，Ｊ．Ｑ．；Ｃａｏ，Ｃ．Ｎ．Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．，２００５，５７８（１）：１４３３６Ｓｈｉ，Ｙ．Ｙ．；Ｚｈａｎｇ，Ｚ．；Ｃａｏ，Ｆ．Ｈ．；Ｚｈａｎｇ，Ｊ．Ｑ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍ．Ａｃｔａ，２００６，５１（２３）：４９７７１８３８。
铸造AZ91镁合金腐蚀与应力腐蚀行为的研究的开题报告
铸造AZ91镁合金腐蚀与应力腐蚀行为的研究的开题
报告
题目：铸造AZ91镁合金腐蚀与应力腐蚀行为的研究
一、研究背景
随着工业的不断发展，轻质、高强的材料需求越来越大，镁合金作为其中的一种，以其具有低密度、高比强度、高比刚度等优良性能，应用范围已经越来越广泛。
但是，镁合金仍然存在一些问题，要想进一步拓展其应用领域，需要研究和解决这些问题。
其中，腐蚀和应力腐蚀是镁合金最为关键的问题之一。
二、研究目的
本研究旨在通过对铸造AZ91镁合金的腐蚀和应力腐蚀行为进行系统的研究，探究其腐蚀机理、应力腐蚀机理，并分析其导致腐蚀和应力腐蚀的因素，为后续的防护措施和材料改进提供参考。
三、研究内容
1. 铸造AZ91镁合金的制备与表征
2. 镁合金的静态腐蚀行为研究
3. 镁合金的动态腐蚀行为研究
4. 镁合金的应力腐蚀行为研究
四、研究方法
1. 制备铸造AZ91镁合金试样；
2. 采用不同腐蚀试验方法和试验条件，研究铸造AZ91镁合金的腐蚀行为；
3. 采用不同应力水平和试验条件，研究铸造AZ91镁合金的应力腐蚀行为；
4. 应用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪等分析测试手段，分析试样的微观结构和腐蚀、应力腐蚀损伤情况。
五、研究意义
本研究可以为进一步提高铸造AZ91镁合金的腐蚀和应力腐蚀抗力提供实验数据，同时对于其他同类镁合金的研究也有启示作用。
此外，对于轻质材料的研究也有一定的科学和实用价值。
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性能 ，已成 为现代 汽车 、电子 、通讯等行 业 的首选材 料口 ］但 由于镁 的 电极 电位很 低 ， 。 氧化膜 疏松多 孔 ， 所 以其抗 蚀性能很 差 ， 限制 了镁 合金 的应用 ｌ ］ ＿ 。为了扩 ３ 大镁合金 的应用 范 围 ，必须深 入研究 镁合 金的腐 蚀行 为及 机理 ，寻求 提高镁合 金耐蚀 性 的途径 。影 响镁合 金 耐蚀性 的主要 因素有 冶金 因素 和环境 因素 ，雨水 中
作 者 简 介 ：李 杉 （ ９８） 女 ． 宁黑 山人 ， 读 硕 士 研究 生 ． 要 研 究方 向 ： 合 金腐 蚀 与防 护 。 １６一， 辽 在 主 镁
２１ ００年 第 ６期
李 杉 ，等 ：压 铸 镁 合 金 ＡＺ １ 在 不 同 溶液 中腐 蚀 行 为 的研 究 ９Ｄ
’８ ９
本实 验所 选 用 的压 铸镁 合 金 ＡＺ １ 的化 学成 分 ９Ｄ
见表 １ 。镁合金 常在 雨水环 境 中使 用 ， 经过 Ｉ Ｐ测 试 ， Ｃ
雨 水 、 蒸 馏 水 离 子 含 量 见 表 ２ 。
表 １ 压 铸 镁 合 金 Ａ ９ Ｄ 的化 学成 分 （ 量 分 数 ） Ｚ１ 质
型 ） 用 游 标 卡 尺 测 量 试 样 的尺 寸 。 液 浸 蚀 实 验 之 后 ， ， 溶
用 ｘ射线衍 射仪测 量腐蚀产 物相组成 ，用 能谱 仪测量 腐蚀产物成 分 ，用扫描 电子显微镜 观察 表面形貌 。
１ ２ 实验 步 骤 ．
＊ 山西 省 青 年学 科 带 头 人 基 金项 目 ；太 原 市 科技 项 目 （ ８ １ １ ） ０ １ ０８ ２ 收稿 日期 ：２ １ － ４ ｌ ；修 回 日期 ：２ １ － ６ ２ ０ ００ 一 ６ ０ ００ —３
Ｘ Ｄ 分 析 腐 蚀 后 相 组成 ，得 到 了不 同 离子 对 失 重 率 、腐 蚀 速 率 以及 腐蚀 产 物 和表 面形 貌 的影 响 ，对研 究镁 合 Ｒ 金 的腐 蚀 行 为 有 着 重 要 的 意义 。 关 键 词 ：镁 合 金 ；腐 蚀 ； 离子 中图 分 类 号 ：Ｔ ４ ． 。 Ｔ １ ． ３ Ｇ１ ６ ２ ２： Ｇ１ ３ ２ １ 。 文 献 标识 码 ：Ａ
后进行腐蚀 实验 ， 实验完毕被腐蚀 的试样 由蒸馏水 、丙 酮清洗并干燥 ，在室 温下 浸入沸腾的 Ｃ Ｏ。 ｒ 质量浓度 为
速率最 大 ， 其余腐 蚀速率 相对 较低 ， 随时 间的延长 ， 腐 蚀 速率均 减少 ， 最后所 有溶 液的腐 蚀速率 趋 于同一值 。 对于 Ｎ Ｃ ， ａ １ 镁合金 在最初 阶段的腐 蚀主要有 两方 面 ：一是 表面膜 的形成 和增 厚 ，另一个 就是 活性 阴离 子 ｃ一 ｌ 存在 而形成 的点蚀 。 着腐蚀 时 间的延长 ， 随 电化 学 反应 的阳极过 程 ，除 了阳极 溶解 外 ，还造成 了耐腐
腐蚀 实验 所用到的材料及设备有 ：烧杯 （ 若干个 ） 、
Ｎａ 、 Ｎａ Ｃ１ ＮＯ３ Ｃ （ 、 ａ ＮＯ３ ２ Ｍ ｇ（ ）、 ＮＯ３ ２ Ｍ ｇ Ｏ ）、 Ｓ ４ 、
ＮａＳ Ｏ 、雨水 、蒸馏水 、酒精 、铬酸 、干燥箱 等 ，试样 腐 蚀前 重量 与腐 蚀后 的重量 用 电子 天平称 量 （ Ｓ １Ｓ Ｂ １０
０ 引 言
含 有多种 离子 ，是影 响其在 大气环 境 中耐蚀性 的主要 因素 ，因此研究 镁合金 在含 不 同离 子 的溶 液 中的腐蚀
行 为 显 得 尤 为 重 要 。 Ｊ
１ 实 验 过 程 １ １ 实验 材 料 及 仪 器 ．
镁 除具有 比重小 、比强度和 比刚度 高 、导 热导 电
ＯＳ ．
１４ ．
蒸 馏 水
雨 水
０ １ ．８
６ ８ ．５
Ｏ Ｏ ．２
０ ５ ．２
无
０ ５ ．６
０ ７ Ｏ １ ．０ ．３
Ｏ ５ ２ ． ８ ．９ １ ９
无 无 Βιβλιοθήκη ｃ （ 。。Ｍｇ Ｎ０３。 ａ ＮＯ ）、 （ ）、Ｍｇ Ｏ 、ＮａＳ 等溶液 及雨 Ｓ 。Ｏ
水 。若 干小 片试 样 编号后 ，经过 打磨 、抛光 ，并用蒸 馏 水 、丙 酮清洗 ，取 出吹 干 。然 后用 电子 天平 测量试 样 质量 ，用游标 卡 尺测量试 样尺 寸 。称重 后 的试样用 细线 系住 ，浸入 盛有腐 蚀介质 的烧 杯 中进 行实验 ，并 浸没 在上述 溶液 中。 腐蚀 时 间分别 为０ ５ｈ 、 、 ． 、２ｈ ６ｈ ２ 、４ ，实验 温度 为 ２ ４ｈ ８ｈ ５ Ｃ。 在 进行 溶液 浸蚀实 验开始 前用蒸 馏水 和丙酮 清洗 试样 ， 经空气 中干燥后 ， 电子天平称初始重量 砌。 然 用 。
第 ６期 （ 第 １ ３ ） 总 ６ 期
２１ ０ ０年 １ ２月
机 械 工 程 与 自 动 化
Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＡＬ ＥＮＧＩ Ｃ ＮＥＥ ＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭ ＡＴＩ ＲＩ ＯＮ
Ｎｏ． ６ Ｄｅ ． ｃ
文章 编 号 ： ６ ２６ １ （ ０ ０ ０ — ０ ８ ０ １ ７ — ４ ２ １ ） ６ ０ ８ — ３ ３
表 ２ 蒸 馏 水 、雨 水 成 分
Ｃａ ＋ ２ Ｍ ｇ 。 Ｋ＋ Ｎａ ＋ Ｓ ４ Ｏ ＣＩ — Ｆｅ 一 ３
为 了研 究 各种 不 同离 子对 镁 合金 耐 蚀性 的影 响 ，
特 配 制 浓 度 为 ０６ ． ｍｏ／ 的 Ｎａ １ Ｎ ＮＯ。 ｌＩ Ｃ、 ａ 、
压 铸镁 合 金 ＡＺ 在 不 同溶 液 中腐 蚀 行 为 的研 究 ９Ｄ １
李 杉 ，卫 英 慧 ，侯利 锋 ，杨 丽景 ，田 赞
（ 原理 工 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ， 山西 太 原 太 ００２） ３ ０４
摘 要 ： 重 研 究 了压 铸镁 合金 ＡＺ １ 在 浓度 为 ０ ６ ｌＩ Ｎ Ｃ 、Ｎａ Ｏ３ Ｃ （ Ｏ。 、 （ Ｏ。２ Ｍｇ Ｏ 着 ９Ｄ ． ／ 的 ａ １ ｍｏ Ｎ 、 ａ Ｎ ） Ｍｇ Ｎ ） Ｓ Ｎ 。Ｏ ａＳ 等 不 同 溶液 及 雨水 中 的犄 蚀 行 为 。 用 失 重法 研 究 腐 蚀速 率 ， 采 用金 相 显微 镜 和 Ｓ Ｍ 观 察 表 面 形貌 ， Ｅ 用