AZ91D鎂合金在冷卻液及大氣環(huán)境中的腐蝕研究.pdf

1、鎂合金密度小，比強(qiáng)度比剛度高，阻尼減震性能好，機(jī)械加工方便，在自然界的資源豐富，特別是易于回收利用，被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色工程金屬材料”。鎂合金在汽車、航空、通訊、電子、機(jī)械等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但鎂合金的耐腐蝕性能較差是阻礙其應(yīng)用的主要因素，研究鎂合金的腐蝕機(jī)理，對(duì)擴(kuò)大鎂合金的應(yīng)用范圍具有重要的意義。本文對(duì)AZ91D鎂合金在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液及大氣中的腐蝕情況進(jìn)行了研究。采用失重法測(cè)量了鎂合金在冷卻液及大氣中的腐蝕速率，采用金相顯微鏡、

2、掃描電鏡（SEM）、能譜分析（EDS）、X射線衍射（XRD）對(duì)腐蝕產(chǎn)物的組成、微觀形貌和化學(xué)成分進(jìn)行了檢測(cè)和分析。主要結(jié)果如下： ⑴AZ91D鎂合金在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液中主要的腐蝕產(chǎn)物為Al2O3、MgCO3。鎂合金在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液中的腐蝕速率隨著鋁含量增加而減少，在商用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液中AZ91D的耐腐蝕性是AZ31的2．2倍，在50％乙二醇溶液中AZ91D的耐腐蝕性是AZ31的3．7倍，在85％乙二醇溶液中AZ91D的耐腐蝕性是AZ

3、31的3．4倍。 ⑵AZ91D鎂合金在臨汾工業(yè)大氣中的腐蝕速率為0．01065mm/a，腐蝕產(chǎn)物為Al2O3、MgCO3、MgSO3·6H2O和MgSO4·6H2O。大氣中CO2加速了金屬表面氧化膜的溶解，溶解的Mg2+和CO32-生成MgCO3在后期對(duì)腐蝕起到了阻滯作用。大氣中SO2被金屬表面的薄液膜吸附形成H2SO3，發(fā)生離解生成H+和SO32-，同時(shí)由于O2的存在使一部分SO32-氧化成SO42-。MgO和Mg（OH）2轉(zhuǎn)

4、化為可溶性的MgSO3·6H2O和MgSO4·6H2O導(dǎo)致鎂合金的腐蝕加劇，而Al2O3、MgCO3對(duì)AZ91D鎂合金提供了保護(hù)作用。 ⑶AZ91D鎂合金在青島海洋大氣中的腐蝕速率為0．12mm/a，腐蝕產(chǎn)物為MgCO3、Al2O3和尖晶石（MgAl2O4），另外，還有一些飄落的塵埃附著在Mg合金的表面部位。大氣環(huán)境中CO2吸附后溶解于鎂合金表面的薄液膜中，使薄液膜酸化，pH值降低，同時(shí)促進(jìn)了陰極反應(yīng)，反應(yīng)生成了微溶的腐蝕產(chǎn)物M