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          鋁鎂合金腐蝕行為及防護分析
          創建人:
          信義通
          創建日期:
          2022-03-08
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                 鎂的腐蝕


                 鎂是所有工業合金中化學活潑性最高的金屬,標準的電極電位為-2.3V,比鐵的標準電極電位低2V左右,比鋁的標準電極電位低大約0.7V。在干燥的大氣環境中,鎂的表面能夠形成氧化膜,能夠在一定程度上抵御外界對鎂基體的腐蝕。


                 但是由于這一層氧化膜的密度較低,而且空隙較多,其防腐能力非常有限,同時還表現出明顯的化學和電化學活性,并且在濕度較大的空氣以及存在Cl-的環境中,腐蝕會進一步加快。鎂的電化學腐蝕主要表現為氫離子的析出過程,包括點蝕以及全面腐蝕兩種表現形式,同時溶解速度非???。在富含Cl-的稀溶液中,鎂的腐蝕電位與其標準電位存在較大的差異,其腐蝕電位大約在-1.7V左右,分析可能是由于鎂表面氧化膜的保護左右有關。當pH值較高時,鎂表面能夠形成一層較厚的Mg(OH)2沉淀膜,能夠對鎂基體發揮較好的保護作用。


                 鎂鋁合金在各種條件下的腐蝕行為:


                 1、大氣腐蝕


                 在大氣環境下,鎂的腐蝕過程主要為氧的去極化過程,具體腐蝕程度主要受到大氣中濕度以及各種污染物含量的影響。通常來說,空氣的濕度大小對鎂鋁合金的腐蝕程度影響不明顯,只有在大氣中存在其它腐蝕性污染物時,空氣濕度大小對鎂鋁合金的腐蝕作用才會體現出來。如果大氣中基本上沒有任何腐蝕性物質,則無論空氣濕度有多高,鎂鋁合金腐蝕行為也會表現得非常微弱。而當大氣中含油大量腐蝕性污染物時,鎂鋁合金表面的腐蝕速度就會迅速增加。鎂鋁合金作為材料如果在工業大氣和海洋大氣環境中進行工作時,其耐腐蝕性能較差。而在干燥清潔的空氣環境中,鎂的表面的養護膜能夠形成較強的保護作用,使鎂鋁合金的腐蝕非常微弱。


                 2、在各種介質中的腐蝕


                 在大部分有機酸、無機酸以及中性介質溶液中,鎂鋁合金的耐腐蝕性表現較差,而當去除鎂鋁合金表面氧化膜的情況下,即使是蒸餾水也會導致鎂鋁合金的腐蝕速度加快。但是當鎂鋁合金處于鉻酸溶液中時,其表面會形成一定鈍化膜,使其具有較好的穩定性和耐腐蝕性能。如果容易中含有Cl-以及SO42-時,鎂鋁合金表面的腐蝕會加快,而如果是在含有SiO32-、CrO42-、Cr2O72-等離子的溶液中,鎂鋁合金的表面會與各種離子中的氧原子發生化學反應在其表面形成一層氧化膜,從而具有較高的耐腐蝕性能。


                 3、電偶腐蝕與全面腐蝕


                 由于鎂鋁合金的電極電位比大部分金屬的電極電位要低,因此,鎂鋁合金一旦與這些金屬相互接觸時,其就會發生電偶腐蝕。對于Fe、Ni、Cu等氫過電位較低的金屬,如果作為雜質存在于鎂鋁合金的內容,就會與鎂構成腐蝕為電池,導致鎂鋁合金出現嚴重的電偶腐蝕。而對于Zn、Cd等氫過電位較高的金屬,鎂鋁合金所受的電偶腐蝕則表現的不明顯。


                 4、點蝕與絲狀腐蝕


                 鎂鋁合金如果暴露在包含Cl-的非氧化介質中時,就會發生點蝕現象,在中性或者堿性溶液中,鎂鋁合金表面的點蝕現象會進一步加劇。如果將鎂鋁合金浸入到NaCl溶液中,在經過一定的誘導之后,鎂鋁合金的表面會出現點蝕現象。


                 鎂鋁合金表面腐蝕的防護及處理


                 鎂鋁合金耐腐蝕能力不足,使其在多個領域的應用中受限。解決鎂鋁合金腐蝕防護問題,可以從其內部的雜質控制來提升鎂鋁合金的純度,發展新的耐腐蝕合金離子注入鎂鋁合金或者激光表面改性等方式來實現,對于大規模的工業生產,則可以采用保護膜以及圖層處理等方法來實現,具有較高的經濟性。當前,對鎂鋁合金表面防腐處理的方法主要包括化學處理、陽極氧化以及金屬鍍層三種。


                 1、化學處理


            通過化學處理能夠使鎂鋁合金表面形成一層氧化保護膜,該保護膜能夠與鎂鋁合金形成緊密的結合,阻擋外界腐蝕介質直接侵蝕鎂鋁合金表面基體,提升鎂鋁合金的耐腐蝕性能。在工業生產中,常用的鎂鋁合金化學處理方法是利用鉻酸鈉和氟化鎂在鎂鋁合金表面形成保護膜來進行保護,該保護膜在受到侵蝕之后還能緩慢的自我修復,很好的保護效果。加入稀土元素也能夠在鎂鋁合金表面形成保護膜,根據相關研究來看,該保護膜在pH值為8.5的緩沖溶液中能夠使美鋁合金的腐蝕速度明顯減緩,但是在pH值為8.5的侵蝕性溶液中,其保護性能會下降。


                 2、陽極氧化


            鎂鋁合金的陽極氧化儲能相對于化學處理方法而言,能夠使鎂鋁合金的耐腐蝕性能得到較大幅度的提升。鎂鋁合金陽極氧化的氧化膜孔隙率較高,并且孔的形狀不規則,如果不對這些空隙進行處理,就容易導致腐蝕介質更容易透過氧化膜直接侵蝕鎂鋁合金表面。鎂鋁合金的陽極氧化處理更多的需要降低氧化膜的空隙密度。微弧氧化技術是近幾年發展起來的一種陽極氧化技術,通過將鎂鋁合金置于電解質水溶液中,并接入高電壓使鎂鋁合金表面氧化膜中的微孔產生火花放電斑點,提升氧化膜的保護能力。因此,現對于普通的陽極氧化方式而言,該技術能夠使鎂鋁合金的耐腐蝕性能得到較大的提升。


                 3、金屬鍍層


            鎂鋁合金防腐的金屬鍍層通常選擇化學鍍鎳,鎂鋁合金在經過酸洗活化之后,在鎂集體上能夠直接沉積得到化學鍍鎳層,但是由于鎂本身具有較強的化學活性,在這個過程中會有大量的氫析出,導致鍍鎳層與鎂基體的結合力下降。在中間加入浸鋅工藝,能夠使鍍鎳層與鎂基體的結合力明顯提升,同時還能提升鎂鋁合金的表面光亮度。另外,還可以通過氟化物作為活化劑,不經過浸鋅的工藝,通過化學鍍鎳、鈍化以及熱處理,鍍鎳層能夠獲得良好的力學性能、耐腐蝕性、可焊性以及對環境的穩定性,并且能夠使器件的小孔內部也被鍍鎳層覆蓋,這種工藝非常適合用于航天器部件對美鋁合金提出的嚴格防腐要求。


                 總結


                 隨著鎂合金在各個行業中的應用范圍的不斷擴大,其特性日益受到人們的重視,當前,相關行業將對其的研究重點集中在塑性改善和耐蝕性提升兩個方面。鎂鋁合金作為當前應用量最大的鎂合金材料,對其腐蝕行為的研究具有重要的意義。


                 如果大家在選購鋁材時還有其他疑問,可來電咨詢0531-55707779,山東信義通鋁業科技有限公司常備庫存量大、種類多、規格全,產品涵蓋1~8系多個牌號和規格,常備牌號有:1050、1060、1100、2A12、2024、3003、5052、5083、5754、6061、6063、6082、7075、8011等,品質保證,供貨及時。


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