AZ91D鎂合金在乙二醇型發(fā)動機冷卻液中的腐蝕行為與防護機理.pdf

1、鎂合金是實際應用中最輕的金屬結構材料，被譽為“21世紀的綠色工程材料”。本文綜述了鎂合金的腐蝕與防護研究進展及鎂合金在發(fā)動機冷卻系統(tǒng)特殊環(huán)境下的腐蝕研究現(xiàn)狀。冷卻液是確保發(fā)動機正常工作運轉必不可缺少的主要液體介質。在汽車發(fā)動機中采用鎂合金材料，必須首先面對冷卻液對鎂合金的腐蝕及防護問題。本論文通過模擬發(fā)動機冷卻系統(tǒng)腐蝕環(huán)境，采用浸泡實驗和腐蝕電化學測試的方法研究了乙二醇型發(fā)動機冷卻液中主要組分濃度、服役周期和溫度對AZ91D鎂合金腐蝕損

2、傷的影響；采用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、X射線光電子能譜儀(XPS)和能譜分析儀(EDS)對鎂合金腐蝕后的形貌、腐蝕產(chǎn)物成分和結構進行分析，探索其腐蝕機理及損傷過程；并依據(jù)腐蝕機理在表面制備適合用于解決其損傷問題的新型低成本、高性能、綠色環(huán)保的稀土化學轉化保護膜。獲得的主要結論如下：
　　 1．研究了不同乙二醇濃度和服役周期對AZ91D鎂合金在乙二醇型發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的腐蝕速率的影響，結果表明：AZ91D

3、鎂合金在在純乙二醇中和乙二醇－水體系中表面出完全不同的腐蝕機理和損傷過程。在乙二醇－水冷卻液體系中，隨著乙二醇濃度的增加，腐蝕速率減小。服役周期延長，AZ91D鎂合金在乙二醇型冷卻液中的平均腐蝕速率減小，歸因于腐蝕過程中其表面形成了一層具有自愈合行為的MgO/Mg(OH)2腐蝕產(chǎn)物保護膜，有效地抑制了鎂合金的嚴重腐蝕。
　　 2．考察了溫度（室溫－120℃）對AZ91D鎂合金在乙二醇型冷卻液中的腐蝕行為及機理的影響，結果表明：溫

4、度對鎂合金在冷卻液中的腐蝕具有加速效應，隨著溫度的升高，AZ91D鎂合金腐蝕速率明顯增大。高溫下，AZ91D鎂合金表面無法形成穩(wěn)定牢固的MgO/Mg(OH)2腐蝕產(chǎn)物保護膜。
　　 3．通過腐蝕電化學分析，獲得了幾種無機鹽對AZ91D鎂合金在乙二醇型冷卻液中腐蝕的不同作用機理，進而制備了一種新型高性能、綠色環(huán)保的稀土化學轉化膜。該稀土轉化膜與鎂合金基體結合牢固，膜層致密均勻，從而有效提高了在冷卻液中的抗腐蝕性能。腐蝕電化學測試表