镁及镁合金的腐蚀电位

合集下载

汽车镁合金部件的连接技术及防腐方案

汽车镁合金部件的连接技术及防腐方案下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!汽车镁合金部件的连接技术及其防腐策略随着汽车工业的快速发展，轻量化已经成为提升汽车性能和燃油效率的重要途径。

镁合金表面处理工艺及有机防护涂层耐腐蚀性能_移易

1 镁合金表面处理技术-化学氧化(转化)膜处理
通过化学转化可以在镁合金基体表面形成由氧化物或金属盐构成的无机膜层，这层膜与基体具有良好的结合力，能阻止腐蚀介质对基体的侵蚀。这样的转化膜本身一般不太致密，耐腐蚀能力并不太强，仅可用于短期大气腐蚀的防护。但重要的是它可以为后续涂层打底，以增强镁合金基底与后续涂层间的结合力。镁合金的化学转化膜按
1 2 1 1 1 1
(1．中海油常州涂料化工研究院，江苏常州 213016；2．中国人民解放军驻 370 厂军事代表室，
镁合金和高温耐蚀镁合金；从表面改性的角度，应在镁合
摘要：为提高镁合金的耐腐蚀性能，研究了镁合
金的表面生成具有保护性能的膜或涂层，来提高和改善耐蚀性能。通过冶金的方法降低杂质的含量，或者加入其他合金元素限制杂质的存在状态，提高镁合金的耐蚀性能，将会使镁合金的应用范围进一步扩大，但这种方法却仅限于添加稀土元素等少数几种元素，还未得到广泛的应用，不能满足工业要求。表面改性主要分为电化学法、化学法、热加工法、高真空法和其他物理方法。一些新型的表面处理方法[3]如锡转化膜、激光表面处理、PVD(物理气相沉淀法)、氮化铬涂层、镁合金表面沉积铝等方法也应运而生。
表面涂饰
Surface Finishing
镁合金表面处理工艺及有机防护涂层耐腐蚀性能
Surface Treatment for Al-Mg Alloy and Anticorrosive Property of Organic Protective Coatings
移易，邵旭东，王李军，王留方，倪维良，朱亚君江苏常州 213022)
1.1 铬酸盐化学转化膜
铬酸盐处理即将工件浸入含铬酸或铬酸盐的溶液中，通过金属表层的自身转化生成某些氧化物或盐类，使表面得以钝化。膜中的六价铬可溶，有缓蚀性能，腐蚀时它还被还原为不溶性的三价铬离子而阻止腐蚀的进一步进行，铬酸盐处理得到的表面膜有一定的自愈能力。虽然铬化工艺比较成熟，但该工艺过程产生有害的六价铬离子，废液不易处理，对环境造成污染。铬化工艺逐渐被无铬转化工艺所替代已是必然的趋势。一个比较典型的铬化处理工艺为：甲苯/二甲苯除油→碱洗(70~80 ℃， 10 min)→铬化、酸洗(70~80 ℃，10 min)→重铬酸洗 (70~80 ℃，10 min)→纯净水洗→干燥老化。

AZ系镁合金耐蚀性研究进展

ＳＯＮＧＸｉａｏｊｉｅ，ＬＩＱｕａｎ ’ ａｎ，ＬＩＵＷｅｎｊｉａｎ，ＣＨＥＮＺｈｉ
（ｃｈｓｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１０２３）
镁合金腐蚀与防护研究未来的发展方向。中图分类号：ＴＧ１７
ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｎＣｏｒｒｏｓｉｏｎＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＡＺＳｅｒｉｅｓＭａｇｎｅｓｉｕｍＡｌｌｏｙｓ
０引言
在全球气候变化深刻影响着人类生存和发展的背景下，
节能、环保是当前发展低碳经济必须考虑的因素，也是关系到人类可持续发展的重大问题。汽车作为主要的能耗主体
其腐蚀性【６］。因此研究者在ＡＺ系镁合金中添加不同的合金元素，在不同的腐蚀环境中展开了大范围的研究。
ｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．ＫｅｙｗｏｒｄｓｓｉｏｎｆｉｌｍＡＺｓｅｒｉｅｓｍａｇｎｅｓｉｍｕａｌｌｏｙ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ａｌｌｏｙｅｌｅｍｅｎｔ，ｐｒｏｃｅｓｓｍｅｔｈｏｄ，ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｎｖｅｒ —

镁阳极的介绍、分类和用途

镁阳极的介绍、分类和用途
镁是电化学阴极养护工程中常用的一种牺牲阳极材料，具有较高的化学活性，它的电极电位较负，驱动电压高。

同时镁外观难以形成有效的养护膜。

因此，在水介质中，镁外观的微观腐蚀电池驱动力大，养护膜易于溶解，镁的自腐蚀很猛烈，在阴极上发生析氢回响2H++2e-H2。

镁基牺牲阳极有纯镁、Mg-Mn 系合金和Mg-AI-Zn-Mn 系合金等三类，其共同的特点是密度小、理论电容量大、电位负、极化率低，对钢铁的驱动电压很大(>0.6V)，适用于电阻率较高的土壤和淡水中金属构件的养护。

镁阳极：镁合金牺牲阳极的简称，又称镁合金阳极、镁牺牲阳极。

用于阴极保护系统，是防止电化学腐蚀的重要设备与材料。

因为镁合金阳极的电位高，经常用于埋地构筑物的阴极保护，比如埋地石油输油管道、天然气、煤气输气管线等。

镁阳极用途：主要用于地下及淡水中的输油、输气,供排水管线、地下电缆、化工、通讯、港湾、船舶、水库闸门等工程的防腐保护。

例如石油燃气管道，储罐，热水交换器，冷凝器等.我公司可生产高电位及低电位镁阳极。

镁阳极分类：1.高电位镁合金牺牲阳极2.镯式镁合金牺牲阳极3.组装镁合金牺牲阳极4.带状镁合金牺牲阳极5.国标镁合金牺牲阳极
镁合金牺牲阳极执行标准:GB/T17731-2004镁合金牺牲阳极SY/T0019-97埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范。

镁合金牺牲阳极性能：单位质量发生电量大、电位高；是理想的牺牲阳极材料。

镁合金牺牲阳极特点：（1）比重小、电位较负。

（2）对铁的驱动电压高，
电流效率低。

（3）特别适用于高电阻率介质中。

镁合金的优缺点及应用

镁合金的优缺点及应用镁合金是以镁为原料的高性能轻型结构材料，比重与塑料相近，刚度、强度不亚于铝，具有较强的抗震、防电磁、导热、导电等优异性能，并且可以全回收无污染。

镁合金质量轻，其密度只有1.7 kg/m3，是铝的2/3 ，钢的1/4 ，强度高于铝合金和钢，比刚度接近铝合金和钢，能够承受一定的负荷，具有良好的铸造性和尺寸稳定性，容易加工，废品率低，具有良好的阻尼系数，减振量大于铝合金和铸铁，非常适合用于汽车的生产中，同时在航空航天、便携电脑、手机、电器、运动器材等领域有着广泛的应用空间。

一、镁合金的优点1、镁合金密度小但强度高、刚性好。

在现有工程用金属中，镁的密度最小，是钢的1/5 ，锌的1/4 ，铝的2/3 。

普通铸造镁合金和铸造铝合金的刚度相同，因而其比强度明显高于铝合金。

镁合金的刚度随厚度的增加而成立方比增加，故而镁合金制造刚性好的性能对整体构件的设计十分有利。

2、镁合金的韧性好、减震性强。

镁合金在受外力作用时，易产生较大的变形。

但当受冲击载荷时，吸收的能量是铝的1.5 倍，因此，很适合应于受冲击的零件—车轮；镁合金有很高的阻尼容量，是避免由于振动、噪音而引起工人疲劳等场合的理想材料。

3、镁合金的热容量低、凝固速度快、压铸性能好。

镁合金是良好的压铸材料，它具有很好的流动性和快速凝固率，能生产表面精细、棱角清晰的零件，并能防止过量收缩以保证尺寸公差。

由于镁合金热容量低，与生产同样的铝合金铸件相比，其生产效率高40%- 50% 且铸件尺寸稳定，精度高，表面光洁度好。

4、镁合金具有优良的切削加工性。

镁合金是所有常用金属中较容易加工的材料。

加工时可采用较高的切削速度和廉价的切削刀具，工具消耗低。

而且不需要磨削和抛光，用切削液就可以得到十分光洁的表面。

5、资源丰富。

中国是镁资源大国，菱镁矿、白云石矿和盐湖镁资源等优质炼镁原料在中国的储量十分丰富，为中国的原镁工业及“下游”产业的蓬勃发展和不断进步提供了物质保证。

镁合金腐蚀与防护研究进展

的不断突破和成熟，全球镁合金用量将以每年２０％的素、杂质元素以及Ｄ￣Ｉ（Ｍｇｌ７Ａｌｌ２）形成微电池，由
速度增长Ⅲ 。然而，镁合金耐蚀性差制约了其应用的于Ｍｇ的电极电位低，在电池反应中作为阳极而首先
推广，研究者们对镁合金腐蚀机理、影响因素和防遭到破坏。当相腐蚀后，镁合金表面的电化学性
护措施等做了大量工作。本文介绍镁合金腐蚀与防质更不均匀，形成各种各样的微观电池而发生更多
护的研究进展。
的电化学腐蚀。
１镁合金腐蚀机理
镁的标准电极电位约为２．３６Ｖ口，是常见金属中
物膜
蚀动力学控带包括腐蚀产
作者简介：王栓强（１９７５一），男，硕士，讲师，材料加工工程专业，研究方向为镁合金及其成型。
镁合金具有诸多优点而有广泛的应用前景，目￣［ＩＦｅ、Ｎｉ等杂质元素，在使用过程中接触环境介质，前镁合金在航空航天、交通运输、电子通讯、国防发生化学反应生成腐蚀产物ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）：等。工业、医疗等行业均有应用。随着镁合金应用技术在介质环境下，镁合金中的镁与其他合金元
（ＸｉａｎＡｅｒｏｎａｕｉｔｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎ７１００７７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓｒｅａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｕｓｅ．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｆａｃｔｏｒｓａｎｄｐｒｏｔｅｃｉｏｔｎｍｅｔｈｏｄｓｒｅａｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．

纯镁和镁锂合金在中性3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

试样打磨清洗后，速放入腐蚀环境中，迅开始测
量开路电极电位与时间关系曲线。分别测试了纯ＭｇＭｇＬ合金试样刚浸入ＮＣ溶液中的极化曲和－ｉａ１线及在ＮＣ溶液中浸泡不同时间的极化曲线。电ａ１
维普资讯
第２８卷第３期
２００８年６月
航
空
材
料
学
报
Ｖｏ．１２８，Ｎｏ３．
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＥＲＯＮＡＵＴＩＣＡＬＭＡＴＥＲＩＡＬＳ
Ｊｎｅ２０８ｕ０
纯镁和镁锂合金在中性３５．％ＮａＩ液中的腐蚀行为Ｃ溶
黄晓梅，张春红，张密林
（哈尔滨工程大学，轻材料与表面技术教育部重点实验室，哈尔滨１００）超５０１
摘要：用电化学方法研究了纯ＭｇＭｇＬ合金在中性３５ＮＣ溶液中的腐蚀行为，用扫描电镜观察了腐蚀采和．ｉ．％ａ１采后的表面形貌，用ＸＤ测试了腐蚀前后纯Ｍｇ和ＭｇＬ合金表面的组成成分，用失重法测试了腐蚀速率。结利Ｒ —ｉ并果表明：蚀初期，Ｍｇ的腐蚀电流小于ＭｇＬ合金，Ｍ腐纯－ｉ纯ｇ的腐蚀电位高于ＭｇＬ合金，Ｍｇ的电化学反应电阻 —ｉ纯大于ＭｇＬ合金。经过２ｈ蚀后，Ｍ —ｉ４腐纯ｇ的腐蚀速率大于Ｍ —ｉ金，两者腐蚀形貌不同，Ｍｇ的腐蚀坑大而ｇＬ合且纯深，坑数量少；ｇＬ合金的腐蚀坑小而浅，坑数量多并且表面变黑。纯Ｍｇ的腐蚀产物主要为Ｍ（Ｈ）Ｍｇ蚀Ｍ —ｉ蚀ｇＯ， — Ｌ合金的腐蚀产物主要为Ｍ（Ｈ），ｉＨ，Ｌ，３ｉ，１３ｉｇＯ２ＬＯＭｇｉＭｇＬＡ２。Ｏ关键词：镁；锂合金；中性ＮＣ；蚀纯镁ａ１腐中图分类号：Ｇ４．Ｔ１６２文献标识码：Ａ文章编号：０５５５（０８０￣７－６１０－３２０）３０１００

镁合金改善耐腐蚀性的探讨(续)

度提高合金的韧性和耐蚀性。张诗昌等研究发现：在
Ａ９Ｚ１镁合金中加入Ｙ后，合金晶粒细化，形成高熔并
点的Ｙ１相，Ａ，固溶处理后Ｙ，相不能溶于ａＭｇ基Ａ１ — 体中，合金硬度提高。Ｙ（＜１２添加到Ｍｇ６１使．）一Ａ合金后，会有同样的效果。ｓＨ．ｅ也．Ｌｅ等发现在挤压态的Ａ９镁合金中加入Ｙ后，Ｚ１可显著提高合金的高
温抗热裂性能。
学腐蚀，高镁合金的耐腐蚀性能。王喜峰等通过研提
究发现Ａ９Ｚ１添加１的混合稀土后，％其在３５．％ＮＣａ１
溶液中的腐蚀速率降低至原来的１１４。／７１］
基于前面稀土元素Ｇ对合金显微组织的影响可ｄ知，在合金中加入不同含量的Ｇ，导致合金的晶粒ｄ可细化，１相产生变质作用，Ｂ相由块状或网状变对３使成断续网状或弥散细小的粒状，且分布均匀，而此时Ｂ相可以起到屏障作用，阻碍腐蚀的进一步进行，利有于发挥８相阻碍腐蚀的作用。
２Ｍ９一Ｇ４ｏ６ｒ１Ｙ．。Ｚ，５，一１５．１２１一Ａ／ｒ＂．３Ｖ．０ｃＭ
将ＲＥ用Ｇｄ替换，上述反应生成的Ｇｄ化合物密度比镁合金熔液大，不需要聚合就能够较快的沉降到
坩埚底部，此，着Ｇ的加入，合金液中较大尺因随ｄ镁

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

镁及镁合金的腐蚀电位
镁的耐蚀性主要取决于表面氧化膜的性质，这层膜决定了它的耐蚀性，抗化学作用和机械作用的能力。

大家知道，镁和镁合金在大气中或者溶液中生产的表面膜非常薄而且是多孔状的。

因此，对镁及其合金基本没有很好的防护作用，且膜质脆，所以，镁及其合金极易遭到腐蚀破坏。

镁合金之所以耐蚀性差主要有两方面的原因：一是镁中含有微量杂质引起的电化学腐蚀；而是镁合金表面形成的氧化膜体积和生成这些氧化膜消耗金属体积比小于1，不能形成邮箱致密的保护膜。

为了深化理解镁的腐蚀行为，不仅要知道热力学上的反应和可能性，而且必须要了解腐蚀过程动力学及其影响因素。

镁及镁合金的腐蚀电位镁的平衡电位在金属中是很负的，其标准电极电位为-2.37V，比铁低约2V，比铝低0.7V左右。

在百分之三的氯化钠溶液中腐蚀电位为-1.72V，在海水中为-1.5~-1.6V，在自然界腐蚀环境中，腐蚀电位大多处于-1.3~-1.5V。

镁的腐蚀电位与介质有关，其变化范围较大，一般介于
+0.5~-1.64V之间。

镁腐蚀电位随着盐浓度的变化分化成三种：（1）随着盐浓度增大，镁腐蚀电位变负。

（2）随盐浓度提高，镁腐蚀电位变正；（3）在低盐浓度的时候，镁腐蚀电位变负，盐浓度高的时候，盐浓度变正。

通常情况下镁及其合金腐蚀电位会随着时间的延长而趋正。

在试验过程中开始的2到3个小时之间，腐蚀电位急剧趋正，经过10到20个小时以后，腐蚀电位就会趋于稳定。

在氢氟酸溶液中，由于镁表面生产稳定的MgF2保护膜，是镁的腐
蚀电位急剧变正，约为350mV。

在中性溶液中，镁腐蚀点Wie为
-1.2~-1.5V，这时候镁和谁会反应出氢气。

其中阴极反应为氢去极化反应，与此同时，阴极上也可能发生氧去极化反应。

在薄水膜覆盖或者大气环境中，镁及其合金的腐蚀主要为氧去极化过程。

在蒸馏水中，氧和氢去极化作用大致相当。

在盐和酸溶液中，主要阴极反应为氢去极化。

因此，在0.1mol/L NaCI溶液中高纯镁腐蚀以氧去极化为主，而工业镁和铸造ZM5合金腐蚀则以氢去极化为主。

镁合金的电化学行为主要取决于表面膜状态，因此镁的腐蚀电位也主要取决于表面状态。

在PH=4~11的溶液中，阴极氯离子可以使镁的腐蚀电位负移。

在PH固定的MgSO4溶液中，不同盐使镁腐蚀电位负移的大小顺序为Na2SO4、KCI、KI、KCNS。

在Mg中加入铝，使其在不同的溶液中（HCI、NaCI、NaOH）中腐蚀电位随着铝含量的增加（在百分之五十AI之前）而正移。

值得指出的是Mg+2%AI合金在酸性和碱性溶液中腐蚀电位比镁还负。

在HCI溶液中镁合金腐蚀速度随着铝的含量增加而降低，当含百分之四十八的铝时腐蚀速率最低。

在NaCI溶液中随着铝含量的增加腐蚀速度开始增加而后又降低。

镁及镁合金的氢超电位随着溶液中性变为碱性而提高。