鎂及鎂合金的耐蝕性

1、耐蝕材料耐蝕材料第第10章章 鎂及鎂合金的耐蝕性鎂及鎂合金的耐蝕性 耐蝕材料耐蝕材料10.1 概述概述10.1.1純鎂的物理性能純鎂的物理性能1、密度?。ā⒚芏刃。?.74）2、熔點低（、熔點低（649）3、晶格類型（密排六方晶格）、晶格類型（密排六方晶格）耐蝕材料耐蝕材料10.1.2鎂及鎂合金的力學性能鎂及鎂合金的力學性能2 2、室溫下塑性差，不宜進行冷變形加工。、室溫下塑性差，不宜進行冷變形加工。1、強度低（、強度低（200350MPa,比鋁合金低）比強度高。比鋁合金低）比強度高。3、彈性模量低，消振性好，適于做承受震動的零件。、彈性模量低，消振性好，適于做承受震動的零件。（如飛機的降落架

2、等）（如飛機的降落架等）耐蝕材料耐蝕材料4、組織是密排六方晶格，力學性能有明顯的方向性。、組織是密排六方晶格，力學性能有明顯的方向性。耐蝕材料耐蝕材料10.1.3鎂及鎂合金的加工工藝性鎂及鎂合金的加工工藝性2、切削加工性好。（可進行各種機械切削加工）、切削加工性好。（可進行各種機械切削加工）1、不宜進行冷變形加工（一般在熱態(tài)下，即、不宜進行冷變形加工（一般在熱態(tài)下，即250以上以上進行）。進行）。耐蝕材料耐蝕材料4 4、熱處理工藝復雜。（鎂在高溫下極易氧化，甚至燃燒，、熱處理工藝復雜。（鎂在高溫下極易氧化，甚至燃燒，其熱處理必須在各種保護措施下進行，而且鎂合金中合金其熱處理必須在各種保護措施下

3、進行，而且鎂合金中合金元素擴散困難，熱處理時間長，偏析嚴重等。）元素擴散困難，熱處理時間長，偏析嚴重等。）3、焊接性差（比鋁復雜）。、焊接性差（比鋁復雜）。耐蝕材料耐蝕材料10.1.4鎂合金的分類鎂合金的分類1 1、按照生產方式分：、按照生產方式分：變形鎂合金（變形鎂合金（MB）2 2、按照合金元素成分：、按照合金元素成分：Mg-Li系系鑄造鎂合金（鑄造鎂合金（ZM）Mg-Mn系系Mg-Al-Zn系系Mg-Zn-Zr系系Mg-稀土系稀土系耐蝕材料耐蝕材料3 3、按照腐蝕特性分、按照腐蝕特性分有應力腐蝕傾向的合金有應力腐蝕傾向的合金無應力腐蝕傾向的合金無應力腐蝕傾向的合金4 4、按照強化效果分、

4、按照強化效果分不可熱處理強化的合金不可熱處理強化的合金可熱處理強化的合金可熱處理強化的合金耐蝕材料耐蝕材料10.2鎂及鎂合金的耐蝕性鎂及鎂合金的耐蝕性 3、腐蝕過程主要以析氫為主，以點蝕或全面腐蝕形式迅、腐蝕過程主要以析氫為主，以點蝕或全面腐蝕形式迅速溶解，直至粉化。速溶解，直至粉化。1.2.1純鎂的耐蝕性純鎂的耐蝕性-較差！較差！1、平衡電極電位低（、平衡電極電位低（-2.34V,比鋁的還負），呈現極高的比鋁的還負），呈現極高的化學和電化學活性?；瘜W和電化學活性。2、鎂的氧化膜疏松多孔，無保護作用。、鎂的氧化膜疏松多孔，無保護作用。耐蝕材料耐蝕材料4、Fe,Ni,Cu,Co等為雜質元素，降低

5、耐蝕性。等為雜質元素，降低耐蝕性。5、鎂在絕大多數無機酸和有機酸以及中性介質中都是不、鎂在絕大多數無機酸和有機酸以及中性介質中都是不耐腐蝕的，而且腐蝕速度都很大。但是鉻酸、磷酸、和耐腐蝕的，而且腐蝕速度都很大。但是鉻酸、磷酸、和氟氫酸中由于表面鈍化而具有一定的耐蝕性。氟氫酸中由于表面鈍化而具有一定的耐蝕性。6、在堿性溶液中，由于生成難溶的、在堿性溶液中，由于生成難溶的Mg（OH）2膜而非常膜而非常耐腐蝕。耐腐蝕。耐蝕材料耐蝕材料 含有含有SiO32-,CrO42-,Cr2O72-,PO43-等離等離子的鹽類能夠促進保護膜子的鹽類能夠促進保護膜的形成而具有較小的腐蝕速度。的形成而具有較小的腐蝕速

6、度。 7、在鹽中，鎂的特性與鹽的性質有關。、在鹽中，鎂的特性與鹽的性質有關。 在含有在含有S2O62-,Cl-, SO42-等離子的鹽類溶液中有較大的腐蝕速度；等離子的鹽類溶液中有較大的腐蝕速度；耐蝕材料耐蝕材料 Mn在在Mg中溶解度很小，（中溶解度很小，（400時為時為0.25%，200幾乎為幾乎為零），而且零），而且Mg與與Mn不形成化合不形成化合物，因此物，因此MnMn實際以純錳的形式存在，實際以純錳的形式存在，容易聚集、偏析。容易聚集、偏析。10.2.2鎂合金的耐蝕性鎂合金的耐蝕性1、Mg-Mn系合金系合金合金特點：合金特點： Mg-Mn系系合金是一種不可熱處理的強化合金。（強度合金是

7、一種不可熱處理的強化合金。（強度200250 MPa）隨著錳含量的增加，合金塑性下降。隨著錳含量的增加，合金塑性下降。耐蝕材料耐蝕材料有優(yōu)良的抗化學氧化性能。有優(yōu)良的抗化學氧化性能。 耐蝕性耐蝕性錳能提高耐蝕性。當錳含量達到錳能提高耐蝕性。當錳含量達到1.5%時，可以獲得最佳耐蝕性能。時，可以獲得最佳耐蝕性能。Mg-Mn合金沒有應力腐蝕開裂傾向，也沒有晶間腐蝕傾向。合金沒有應力腐蝕開裂傾向，也沒有晶間腐蝕傾向。原因：錳消除鐵的有害作用。但是過量的錳會使耐蝕性和塑性下降。原因：錳消除鐵的有害作用。但是過量的錳會使耐蝕性和塑性下降。耐蝕材料耐蝕材料2、Mg-Al-Zn系合金系合金合金特點：合金特點

8、：強度高，能進行熱處理強化。強度高，能進行熱處理強化。耐蝕材料耐蝕材料耐蝕性：耐蝕性： 耐蝕性差，有應力腐蝕開裂傾向。耐蝕性差，有應力腐蝕開裂傾向。Zn對應力腐蝕開裂傾向較小。對應力腐蝕開裂傾向較小。Al的影響較大。原因是：在退火狀態(tài)下，的影響較大。原因是：在退火狀態(tài)下，Mg17Al12強化相沿晶界分強化相沿晶界分布，造成應力腐蝕開裂沿著晶間擴散。布，造成應力腐蝕開裂沿著晶間擴散。耐蝕材料耐蝕材料 是變形鎂合金中強度最高，綜合性能好，應用廣泛的結構合金，是變形鎂合金中強度最高，綜合性能好，應用廣泛的結構合金，可以進行熱處理強化?？梢赃M行熱處理強化。3 3、Mg-Zn-ZrMg-Zn-Zr系合金

9、系合金合金特點：合金特點：Zn 是主要強化元素。是主要強化元素。Zr：細化晶粒。：細化晶粒。耐蝕材料耐蝕材料耐蝕性：耐蝕性：沒有應力腐蝕開裂的傾向，在沒有應力腐蝕開裂的傾向，在NaCl 溶液中較穩(wěn)定。溶液中較穩(wěn)定。耐蝕材料耐蝕材料10.2.2鎂合金的保護方法鎂合金的保護方法1.1.化學轉化處理化學轉化處理 鎂合金的化學轉化膜按溶液可分為：鉻酸鹽系、有機酸系、磷鎂合金的化學轉化膜按溶液可分為：鉻酸鹽系、有機酸系、磷酸鹽系、酸鹽系、KMnOKMnO4 4系、稀土元素系和錫酸鹽系等。系、稀土元素系和錫酸鹽系等。 化學轉化膜較薄、軟，防護能力弱，一般只用作裝飾或防護層化學轉化膜較薄、軟，防護能力弱，一般只用作裝飾或防護層中間層。中間層。 耐蝕材料耐蝕材料 陽極氧化可得到比化學轉化更好的耐磨損、耐腐蝕的涂料基底陽極氧化可得到比化學轉化更好的耐磨損、耐腐蝕的涂料基底涂層，并兼有良好的結合力、電絕緣性和耐熱沖擊等性能，是鎂合涂層，并兼有良好的結合力、電絕緣性和耐熱沖擊等性能，是鎂合金常用