鎂合金作為最輕的工程金屬材料, 具有較高的比強(qiáng)度、比剛度、比模量、良好的澆注性和可加工性。 因此, 它越來(lái)越多地應(yīng)用于汽車(chē)、電子、家電、電信、儀器儀表、航空航天等領(lǐng)域, 被稱(chēng)為21世紀(jì)的綠色工程金屬結(jié)構(gòu)材料 [1]。

 

然而, 鎂合金具有很強(qiáng)的腐蝕性, 但在使用中卻受到很大限制。 腐蝕是金屬在周?chē)橘|(zhì)的作用下, 由于化學(xué)變化、電化學(xué)變化或物理溶解而被破壞的。 從能量的角度來(lái)看, 金屬腐蝕的趨勢(shì)可以通過(guò)提煉礦石中金屬所消耗的能量來(lái)決定。 在冶煉過(guò)程中消耗大量能量的金屬容易腐蝕, 能耗低, 腐蝕傾向小, 鎂是鋁。 與鐵相似, 如果你在冶煉過(guò)程中消耗更多的能量, 鎂會(huì)導(dǎo)致腐蝕。 鎂的標(biāo)準(zhǔn)電極電位是所有結(jié)構(gòu)金屬材料中最低的, 是-2.73 V。 此外, 鎂的氧化膜長(zhǎng)松散, 對(duì)基體的保護(hù)能力不大。 鎂合金作為一種結(jié)構(gòu)材料, 在使用環(huán)境中很容易受到腐蝕, 因此極大地限制了其實(shí)際應(yīng)用。

 

1. 鎂合金的主要腐蝕形式

 

1.1 鍍鋅腐蝕和一般腐蝕

 

鎂的高反應(yīng)性, 鎂有利于腐蝕細(xì)胞與其他相結(jié)構(gòu)和電解腐蝕的形成。 陰極的電解腐蝕可能是與金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)接觸的金屬, 也可能是從外部接觸的金屬。 鐵、鈷、鎳, 當(dāng)存在銅等雜質(zhì)相時(shí), 鎂合金會(huì)發(fā)生急性鍍鋅腐蝕。 此外, 在鎂合金中形成的前相組織之間會(huì)發(fā)生電腐蝕, 低電位相起到優(yōu)先腐蝕的陽(yáng)極作用 (如鎂合金中的α相和β相)。 研究表明, 鎂合金的電解腐蝕程度主要與以下因素有關(guān) [2, 3]。

 

(1) 腐蝕介質(zhì)溶液鎂合金的性能容易在酸性或中性溶液、堿性環(huán)境、特別是強(qiáng)堿性環(huán)境 (pH 值大于 10) 中腐蝕。 5) 是非常穩(wěn)定的。 當(dāng) pH 值從2.0 上升到7.25 時(shí), 腐蝕速率下降到原來(lái)的 ie10 [4]。 然而, 含氯溶液極大地促進(jìn)了鎂合金的腐蝕。 5% 氯化鈉溶液中鎂的腐蝕速率是去離子水的四倍左右。 在鉻酸、氫氟酸和含氟溶液中, 為了保護(hù)金屬表面的鈍化膜, 降低了鎂合金的腐蝕速率。

 

(2) 鎂合金的合成鎂合金中含有鋁、鋅、鈣、銀、鎘等元素, 但對(duì)鎂合金、鎂合金鐵、鎳、銅等的耐腐蝕性影響不大。 使用該元件大大加快了腐蝕速度。

 

(3) 鎂合金對(duì)環(huán)境的影響在干燥空氣中形成有效的薄膜, 具有優(yōu)異的耐腐蝕性, 但在潮濕的空氣中, 特別是在包括2和 CL2 在內(nèi)的大氣中, 會(huì)受到明顯的腐蝕。