鎂合金的腐蝕與表面處理
1.簡介
在運輸系統(tǒng)中對燃料效率和更高性能的需求不斷對所使用的材料提出新的要求。汽車和航空航天工業(yè)主要關(guān)注的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是密度，強(qiáng)度，剛度和耐腐蝕性。低密度材料可以減少燃料成本，增加射程并允許更大的有效載荷。高強(qiáng)度和剛度對于獲得足夠的性能和安全特性是必不可少的，而耐腐蝕性有助于確保達(dá)到設(shè)計壽命。
鎂是8個地球上最豐富的元素組成大致1.93％的由地殼的質(zhì)量和0.13％的由海洋質(zhì)量[ 1]。鎂合金的其他優(yōu)點在汽車，航空航天，電子和消費品行業(yè)的各種結(jié)構(gòu)應(yīng)用中也發(fā)揮了重要作用。鎂具有很高的強(qiáng)度重量比，比鋁輕35％，比鐵輕75％。在相同的硬度下，典型的鎂合金的重量比鋁合金輕約25％。鎂還具有較高的熱導(dǎo)率，良好的電磁屏蔽特性，良好的延展性，出色的可鑄造性和比鋁更好的阻尼特性，并且鎂易于回收。到目前為止，鎂的主要用途是作為鋁合金的合金添加劑。鎂的其他主要用途包括鋼的脫硫和球墨鑄鐵的生產(chǎn)。作為結(jié)構(gòu)材料，它可以用于航空航天零部件，汽車和計算機(jī)零件，手機(jī)和體育用品。用于結(jié)構(gòu)應(yīng)用的鎂加工成鑄件（模，砂，永久性模具和熔模），擠壓，鍛件，沖擊擠壓和平軋產(chǎn)品。壓鑄件占出貨量的70％。鎂可以通過鉚接或任何常用的焊接方法來連接[2 ]。
隨著人們越來越重視減輕重量，鎂作為下一代汽車中使用的材料受到了廣泛的關(guān)注。這是由于化石燃料供應(yīng)有限以及與燃料排放產(chǎn)品相關(guān)的環(huán)境問題引起的。鎂合金是目前主導(dǎo)運輸行業(yè)的鋁合金的有前途的替代品。然而，鎂在工程應(yīng)用中的有限使用主要是由于其缺點，包括鋁的熔融反應(yīng)性高，與鋁相比疲勞和蠕變性能差，耐蝕性和耐磨性差[ 22]。尤其在戶外使用鎂的主要挑戰(zhàn)之一是克服其差的耐腐蝕性。鎂及其合金極容易受到電偶腐蝕，這會引起金屬的嚴(yán)重腐蝕，從而導(dǎo)致機(jī)械穩(wěn)定性下降和外觀不美觀。通過使用高純度合金可最大程度地降低腐蝕，在這些合金中，重金屬雜質(zhì)（如鐵，鎳和銅）保持在閾值以下。消除不良設(shè)計，表面污染，電偶以及表面保護(hù)方案使用不當(dāng)或使用不當(dāng)也會顯著降低使用中鎂合金的腐蝕速率[ 3 ]。
在本章中，將介紹Mg和Mg合金的腐蝕特性。綜述了鎂腐蝕的基本方面，如一般腐蝕，電偶腐蝕，點蝕，應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞。詳細(xì)討論了控制Mg和Mg合金腐蝕行為的因素。最后，介紹了最近開發(fā)的腐蝕科學(xué)和工程技術(shù)，這些技術(shù)為鎂合金的各種表面處理方法提供了支持，例如電化學(xué)電鍍，轉(zhuǎn)化涂層，陽極氧化，氣相涂層，有機(jī)涂層，電解等離子體氧化。
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文章來源：@青蝠科技 作者：青蝠科技
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