压铸镁合金在防冻液中的电偶腐蚀规律研究

研究了压铸AZ91D镁合金分别与A3钢、H62黄铜、LF21铝合金及356号铸铝偶接后在80 ℃汽车防冻液中的电偶腐蚀行为及规律.自然腐蚀电位、电偶电位和电偶电流的测量结果表明,压铸AZ91D镁合金在与上述4种材料构成的电偶对中始终是阳极,且电偶腐蚀的阳极过程在该体系中受到较大的阻滞.电偶腐蚀效应的分析结果表明AZ91D与4种材料偶接后其阳极溶解速度较其未偶接前上升不超过1个数量级,且4种电偶对的电偶腐蚀效应存在如下相对关系:γ356号铸铝＜γLF21＜γH62＜γA3.     

镁合金电偶腐蚀研究及其进展

研究了镁合金AM60与异种金属Q235碳钢、18-8不锈钢、LY12铝合金和纯铝之间的电偶腐蚀,介绍了镁合金电偶腐蚀的最新研究进展,重点探讨了影响镁合金电偶腐蚀的因素和减轻镁合金电偶腐蚀的措施,最后提出了镁合金电偶腐蚀研究中需要解决的科学问题.研究和讨论分析表明,为防止镁合金电偶腐蚀,应全面而系统地进行合理的结构设计、选择合适的匹配材料、在镁合金和异种金属表面分别涂装性能优良的耐碱性涂层体系.由于镁腐蚀发生碱化,所以防止电偶腐蚀的环境应避免选用含铝涂层体系.     

镁合金微弧氧化及涂装耐电偶腐蚀的研究

在大气环境中,镁合金与碳钢偶接后腐蚀状况严重,将微弧氧化及涂装技术组合进行防腐蚀简易有效.通过中性盐雾试验、湿热试验和模拟潮工业大气试验,研究了镁合金微弧氧化和涂装组合对镁合金电偶腐蚀的抑制作用,分析了不同涂装体系耐蚀性的差异.结果表明:微弧氧化膜/有机涂层的防护体系对镁合金的电偶腐蚀有良好的抑制作用,可使耐蚀性有进一步的提高,其原因是微弧氧化膜与有机涂层具有良好的吸附和嵌合作用;在比较苛刻的腐蚀环境中,微弧氧化与涂装的组合对腐蚀的抑制作用有限.     

稀土元素(La,Ce)对镁合电偶腐蚀的影响

针对镁合金化学和电化学活性较高,与其他金属材料接触时易产生电偶腐蚀的特点,主要研究了其电偶腐蚀特性及环境因素的影响规律.采用电化学方法通过测定电偶电流密度,研究了添加约1%混合稀土RE(45%La,50?)的AZ91合金在NaCl溶液中与A3钢、紫铜偶接时的电偶腐蚀行为,探讨了溶液中氯离子浓度、偶接金属种类以及阴阳极面积比对电偶电流密度JgMg的影响.结果表明:Cl-浓度增大,JgMg变大;阴阳极面积比越大,JgMg也越大;偶接金属A3钢比紫铜更易促进镁合金的腐蚀;稀土La,Ce的添加使电偶腐蚀有效距离变窄.     

汽车发动机冷却液中AZ91D镁合金的腐蚀行为

近来AZ91 D镁合金被用到汽车发动机中,而以往对其在冷却液中腐蚀行为的报道较少.采用浸泡和电化学测试方法,研究了汽车发动机用材AZ91D镁合金在不同体积分数乙二醇模拟冷却液中的腐蚀行为及腐蚀机理.结果表明:随着乙二醇体积分数的增加,AZ91D镁合金的腐蚀速率呈现先降低后增加的趋势,在乙二醇体积分数为80％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;AZ91D镁合金在乙二醇-水溶液中会形成具有自愈合作用的MgO/Mg (OH)2腐蚀产物膜,可以对合金表面起到良好的保护作用;AZ91D合金在乙二醇-水溶液中以析氢腐蚀为主,而在纯乙二醇中以Mg和乙二醇的化学腐蚀为主.     

镁合金AZ91D焊接组织及腐蚀行为研究

利用钨极氩弧焊(TIG)、光学显微镜和盐雾腐蚀实验以及电化学测试技术,研究了镁合金AZ91D焊接对焊缝组织及其耐蚀性的影响.实验表明:镁合金AZ91D焊缝组织为比母材晶粒细小的等轴晶粒,提高了焊缝区硬度.焊缝区耐蚀性较母材好,其腐蚀速度与热影响区接近,比母材低1倍.     

稀土元素（La，Ce）对镁合金电偶腐蚀的影响

针对镁合金化学和电化学活性较高，与其他金属材料接触时易产生电偶腐蚀的特点，主要研究了其电偶腐蚀特性及环境因素的影响规律。采用电化学方法通过测定电偶电流密度，研究了添加约1％混合稀土RE（45％La，50％Ce）的AZ91合金在NaCl溶液中与A3钢、紫铜偶接时的电偶腐蚀行为，探讨了溶液中氯离子浓度、偶接金属种类以及阴阳极面积比对电偶电流密度Jg^Mg的影响。结果表明：Cl^-浓度增大，Jg^Mg变大；阴阳极面积比越大，Jg^Mg也越大；偶接金属A3钢比紫铜更易促进镁合金的腐蚀；稀土La，Ce的添加使电偶腐蚀有效距离变窄。     

阳极氧化对镁合金力学性能的影响

设计了一种可用扫描电镜(SEM)动态观察、专门用于三点弯曲试验的特殊装置。采用该装置研究了AZ91D镁合金阳极氧化试样的力学性能、应力应变特性及其破坏形式。观察了氧化涂层及基体合金的变形行为。获得了计算AZ91D镁合金阳极氧化试样弯曲应力的简单有效方法。AZ91D镁合金阳极氧化试样的弯曲弹性模量基本取决于基体合金AZ91D的弹性性能E和μ。其拉伸强度比基体合金略微降低。阳极氧化试样的泊松比(μ)随弯曲应力而变化。当弯曲应力在40-90MPa范围时，μ为一常数(约0．4)。当弯曲应力接近阳极氧化试样的屈服应力时，可以在阳极氧化涂层和基体上观察到裂纹以及涂层剥落的发生。     

镁/钢激光-电弧复合焊接接头的腐蚀行为

采用激光-电弧复合填丝对接焊方法获得了成形及力学性能良好的AZ31B镁合金/Q235钢板焊接接头;利用金相显微镜和电子探针观察焊接接头组织和元素分布状态,通过浸泡腐蚀试验和电化学试验研究了焊接接头不同区域(镁母材、焊缝、钢母材)的腐蚀行为。结果表明:AZ31B母材存在各向异性的腐蚀现象;焊缝与钢母材之间发生电偶腐蚀,邻近界面处的焊缝腐蚀严重,而界面处富集Al、Mn元素,腐蚀倾向较小;焊缝中存在较多钢飞溅,钢飞溅周围的区域比焊缝其他位置的腐蚀更为严重,焊接过程中产生的钢飞溅对焊缝的耐蚀性是不利的;焊缝中的β相一方面作为屏障层阻碍基体的腐蚀,另一方面作为电偶腐蚀中的阴极增加焊缝基体的腐蚀敏感性。     

AZ91D镁合金表面熔盐置换扩散涂层组织及耐腐蚀性能研究

采用AlCl3-NaCl熔盐自发置换扩散工艺在AZ91D镁合金表面制备镁铝金属间化合物涂层,并利用开路电位、电化学阻抗方法对镁合金及熔盐置换扩散改性处理试样在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为进行比较研究。结果表明:熔盐自发置换扩散铝涂层在温度为400℃,保温8h的工艺条件下呈现出了明显的分层结构特征。根据组织结构不同,可将其分为:颗粒状形貌的外层和具有网状结构的内层;经表面熔盐自发置换扩散处理后的镁合金试样,腐蚀电位比未改性的AZ91D镁合金大幅提高,膜层阻抗约为未改性的AZ91D镁合金的10倍。     

单宁酸对镁合金锆酸盐转化膜耐蚀性能的影响

在钒锆体系基础上添加单宁酸可提高AZ91D镁合金表面锆酸盐转化膜的耐蚀性能,目前研究较少。采用单因素试验的方法,研究单宁酸浓度对转化膜的影响;通过盐雾试验、电化学测试来检测膜层的耐蚀性能;利用扫描电镜(SEM)以及能谱(EDS)分析转化膜的微观形貌和成分变化。结果表明:单宁酸的浓度在0.3~0.5 g/L之间时,膜层晶粒较为细致,膜层均匀,阻抗值弧明显大于其他浓度时的阻抗弧,腐蚀电流密度达2.256×10-5A/cm~2,耐盐雾时间达600 min;在锆酸盐里添加单宁酸后形成的转化膜可以提高AZ91D镁合金表面的耐蚀性能。     

镁合金表面钼酸盐转化膜的制备及其耐蚀性能

钼酸盐毒性低,有良好的缓蚀性能,可代替有毒的铬酸盐用于镁合金表面的耐蚀处理。采用正交试验优选了钼酸盐转化工艺中的Na2MoO4.2H2O浓度、NaH2PO4.2H2O浓度、pH值、成膜温度和时间,考察了压铸AZ91D镁合金在优化工艺条件下所得钼酸盐转化膜的耐蚀性能,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和中性盐雾腐蚀试验(NSS)等手段研究了转化膜的组成和形貌。结果显示:钼酸盐转化膜主要由Mg,A l,Mo,P和O等元素构成,膜层较为平整、均匀、致密,并存在一些不规则的微裂纹;钼酸盐转化膜有效地提高了AZ91D镁合金的耐蚀能力。     

The corrosion performance of die-cast magnesium alloy MRI230D in 3.5% NaCl solution saturated with Mg(OH)2

The environmental behavior of die-cast magnesium alloy MRI230D designated for high-temperature applications was evaluated in comparison with regular AZ91D alloy. The microstructure examination was carried out using SEM, TEM, and X-ray diffraction analysis; the corrosion performance in 3.5% NaCl solution was evaluated by immersion test, salt spray testing, potentiodynamic polarization analysis, and stress corrosion behavior by Slow Strain Rate Testing (SSRT). Although the general corrosion resistance of MRI230D was slightly improved compared to that of AZ91D alloy its stress corrosion resistance was relatively reduced. The variations in the environmental behavior of the two alloys were mainly due to the differences in their chemical composition and microstructure after die casting. In particular, the differences were related to the reduced Al content in MRI230D and the addition of Ca to this alloy, which consequently affected its relative microstructure and electrochemical characteristics.     

稀土对AZ91镁合金干/湿循环腐蚀产物及阻抗行为的影响

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)研究添加(La,Ce)混合稀土前后AZ91镁合金在融雪剂溶液中经历干/湿交替循环腐蚀后腐蚀产物的组成和结构。结果表明:未添加(La,Ce)混合稀土的AZ91镁合金的腐蚀产物主要由Mg(OH)_2,MgO,CaCO_3及Mg_6Al_2CO_3(OH)_(16)·4H_2O组成;而添加混合稀土的AZ91镁合金表面生成了(La,Ce)AlO_3等含稀土元素的腐蚀产物,同时腐蚀产物出现致密层。不同周期干/湿交替循环腐蚀的电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明,添加(La,Ce)混合稀土的镁合金在相同腐蚀周期的阻抗谱幅值均高于AZ91镁合金的阻抗谱幅值,稀土的添加有助于降低阻抗谱的弥散效应,表明(La,Ce)混合稀土可以提高AZ91镁合金在干/湿交替腐蚀环境中的耐蚀性和腐蚀产物膜的稳定性。     

Q235/Ni-Co基自修复涂层的制备和耐蚀性能

结合自修复微胶囊防腐涂层与合金镀层的优点,在Q235碳钢基体制备Ni-Co/Cap(T+Y)复合涂层以提高碳钢材料的耐侯性和服役周期。首先采用恒电流合金电镀法在Q235碳钢基体生成Ni-Co合金镀层,然后将以桐油和金属缓蚀剂做囊芯的双组份自修复胶囊均匀分散在醇酸树脂防腐涂层中制备有机防腐涂层,得到Ni-Co/Cap(T+Y)复合涂层。SEM观测和热重分析结果表明,合成的双组份自修复微胶囊的平均粒径约为3 μm,囊芯包覆率达到49%。中性盐雾试验和微区电化学测试结果表明,经历380 h中性盐雾试验后复合防腐涂层只在划痕交点处出现轻微腐蚀,其他部位仍旧完整,没有出现鼓泡和腐蚀。以Ni-Co合金镀层与自修复涂层相结合的复合涂层,能长期保护Q235碳钢。     

热镀锌和锌铝合金镀层的微观组织及盐雾腐蚀行为

采用间歇式中性盐雾加速试验方法研究了Q235钢热镀锌及55Al-Zn合金镀层的腐蚀行为，利用扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）分析了镀层的微观组织和腐蚀产物的成分。镀层的微观组织分析结果表明热镀锌层由表及里是η相（纯锌），ζ相（FeZn13),δ1相（FeZn7）和α固溶体组成；热镀锌铝合金镀层由两层组成，外层由富锌和富铝两相固溶体组成，内层由单一的η相（Fe2Al5)组成。盐雾试验和腐蚀产物分析结果表明，热镀锌铝合金层的耐腐蚀性能优于热镀锌层。     

冷金属过渡条件下AZ61镁合金在两种钢板上的润湿行为

采用动态座滴法研究冷金属过渡条件下,AZ61镁合金分别在Q235钢板和镀锌钢板表面的润湿行为及其界面微观结构。结果表明:润湿行为与焊接工艺参数中的送丝速率密切相关;无论基板采用镀锌钢还是Q235钢在界面处均观察到Al-Fe金属间化合物层,其形成符合热力学形成条件;在Q235钢表面润湿时,送丝速率增加,界面反应变得剧烈,因而润湿性变好,在镀锌钢表面润湿时,送丝速率增加,加剧锌的挥发,使裸露的表面显金属性,因而润湿性变好;当送丝速率≤10.5m·min~(-1)时,镁在Q235钢板上的润湿性要好于镀锌钢板,且后者锌的挥发将导致工艺不稳定。     

Effect of corrosive media on galvanic corrosion of complicated tri-metallic couples of 2024 Al alloy/Q235 mild steel/304 stainless steel

Galvanic corrosion of tri-metallic couples is more complicated than that of bi-metallic couples. In this study, the effect of the pH of corrosive media on the galvanic corrosion of 2024 Al alloy/Q235 mild steel/304 stainless steel tri-metallic couples was investigated using potentiodynamic polarization, scanning electron microscopy, scanning vibrating electrode technique and a multi-channel galvanic corrosion meter. The results show that 2024 always acts as the only anode in 3.5 wt% NaCl at pH 5.56, 9.72 and 12.0, while both Q235 and 2024 act as anodes at pH 2.39 in the initial stage and then the role of Q235 changes at longer coupling time, which can be attributed to the effect of pH on the surface film of 2024. It is also found that the galvanic current density of a tri-metallic couple is the superposition of two bi-metallic couples when cathodic reactions are controlled by the diffusion of oxygen, otherwise it is smaller than that of the sum of two bi-metallic couples. The localized corrosion instead of uniform corrosion of anodic metal is accelerated by galvanic corrosion.