镁合金作为最轻的工程金属材料, 具有较高的比强度、比刚度、比模量、良好的浇注性和可加工性。 因此, 它越来越多地应用于汽车、电子、家电、电信、仪器仪表、航空航天等领域, 被称为21世纪的绿色工程金属结构材料 [1]。

 

然而, 镁合金具有很强的腐蚀性, 但在使用中却受到很大限制。 腐蚀是金属在周围介质的作用下, 由于化学变化、电化学变化或物理溶解而被破坏的。 从能量的角度来看, 金属腐蚀的趋势可以通过提炼矿石中金属所消耗的能量来决定。 在冶炼过程中消耗大量能量的金属容易腐蚀, 能耗低, 腐蚀倾向小, 镁是铝。 与铁相似, 如果你在冶炼过程中消耗更多的能量, 镁会导致腐蚀。 镁的标准电极电位是所有结构金属材料中最低的, 是-2.73 V。 此外, 镁的氧化膜长松散, 对基体的保护能力不大。 镁合金作为一种结构材料, 在使用环境中很容易受到腐蚀, 因此极大地限制了其实际应用。

 

1. 镁合金的主要腐蚀形式

 

1.1 镀锌腐蚀和一般腐蚀

 

镁的高反应性, 镁有利于腐蚀细胞与其他相结构和电解腐蚀的形成。 阴极的电解腐蚀可能是与金属内部结构接触的金属, 也可能是从外部接触的金属。 铁、钴、镍, 当存在铜等杂质相时, 镁合金会发生急性镀锌腐蚀。 此外, 在镁合金中形成的前相组织之间会发生电腐蚀, 低电位相起到优先腐蚀的阳极作用 (如镁合金中的α相和β相)。 研究表明, 镁合金的电解腐蚀程度主要与以下因素有关 [2, 3]。

 

(1) 腐蚀介质溶液镁合金的性能容易在酸性或中性溶液、碱性环境、特别是强碱性环境 (pH 值大于 10) 中腐蚀。 5) 是非常稳定的。 当 pH 值从2.0 上升到7.25 时, 腐蚀速率下降到原来的 ie10 [4]。 然而, 含氯溶液极大地促进了镁合金的腐蚀。 5% 氯化钠溶液中镁的腐蚀速率是去离子水的四倍左右。 在铬酸、氢氟酸和含氟溶液中, 为了保护金属表面的钝化膜, 降低了镁合金的腐蚀速率。

 

(2) 镁合金的合成镁合金中含有铝、锌、钙、银、镉等元素, 但对镁合金、镁合金铁、镍、铜等的耐腐蚀性影响不大。 使用该元件大大加快了腐蚀速度。

 

(3) 镁合金对环境的影响在干燥空气中形成有效的薄膜, 具有优异的耐腐蚀性, 但在潮湿的空气中, 特别是在包括2和 CL2 在内的大气中, 会受到明显的腐蚀。