(3)其他方面:军用计算机、通讯设备、火箭舱体、翼片等。 由于镁有较强的金属活性和耐腐蚀性能,可以作为牺牲阳极产品用来保护海水中
的钢结构如:轮船、各种用途的管道。在冶金业,镁可以用于生产球墨铸铁,还可以 作为脱硫剂用于钢的生产。镁合金具有良好的蚀刻特性而用于光刻板。镁铝合金粉末 状燃烧时会产生耀眼的白光,可以用于闪光灯、照明弹、信号弹。除此在外,镁合金 在其他领域也用不错的应用前景,如电力工业、家庭消费品、车床设备、办公设备、 光学器件、运动器械、制造纺织、建筑结构等等。
1。2 镁及镁合金的腐蚀
1。2。1 镁及镁合金的腐蚀
在金素中镁的标准电极电位很负,几乎是所有结构金属中最低的[12],化学性质非 常活泼,在空气中容易和氧气、水发生化学反应和电化学反应形成氧化镁和氢氧化镁, 导致非常严重的腐蚀。
1。2。2 镁及镁合金的腐蚀类型
(1)粒状腐蚀 镁及镁合金不会发生晶间腐蚀[13],腐蚀裂纹不会沿着晶界进入晶粒内部[14]。因
为晶界相对于晶粒来说总是阴极,所以与晶界相邻的区域将会遭到腐蚀,但是晶粒内 部不会受到腐蚀,这种腐蚀情况不是晶间腐蚀,而是粒状腐蚀。
(2) 局部腐蚀 镁及镁合金易钝化,钝化膜在被破坏后,点蚀发生的可能性大大增强。点蚀又称
点腐蚀,小孔腐蚀或孔蚀,是金属表面的很小范围内发生的集中腐蚀,并深入到金属 内部的严重腐蚀形态,腐蚀从内部破坏镁合金的组织结构,大幅度降低镁合金的力学 性能,而且不易察觉和处理,因此这种腐蚀是极具破坏性的。镁及镁合金是一种极易 自发生钝化的金属,当镁及镁合金在非氧化性腐蚀介质中,如果遇到极性离子,如氯 离子时,钝化膜非常容易受到破坏,在自腐蚀电势的推动下,镁及镁合金在较低的自 腐蚀电位处会发生点蚀现象[15]。镁合金在中性或者低碱性的点蚀现象最为典型,如果 溶液中存在重金属离子会加速镁合金的点蚀发生的频率[16]。因为镁及镁合金的腐蚀相 对氧浓差不敏感,所以镁及镁合金不会发生缝隙腐蚀。镁及镁合金还有另一种腐蚀形 式:丝状腐蚀。AZ91 镁合金主要的腐蚀形式就是点蚀和丝状腐蚀,涂层虽然是一种 广泛使用的防止镁及镁合金腐蚀的有效方法,但是涂层不是对待一切的腐蚀都行之有 效的防护措施,反而覆盖有涂层的金属往往会在涂层下面产生丝状腐蚀。这种腐蚀形 态发生在漆膜下面,腐蚀的危害也是潜在的,类似于点蚀是较危险的腐蚀形式。
因此丝状腐蚀也被称为膜下腐蚀。丝状腐蚀腐蚀特征是镁及镁合金表面产生类似 于小沟状的连续的轨迹。没有涂层的纯镁是不易发生丝状腐蚀的。丝状腐蚀腐蚀沟的 形成主要由于氢析出时导致氧化膜破裂,扩散速度是由丝尖盐膜的形成中物质的迁移 极限决定。阳极氧化工艺会加剧丝状腐蚀。
(3)应力腐蚀 镁合金在几乎不会发生腐蚀的介质中,虽然不会发生化学腐蚀,但是有可能产生
应力腐蚀。镁及镁合金在腐蚀环境中被加载到屈服强度时,这种情况下开始发生应力 腐蚀开裂,而纯镁不会发生应力腐蚀开裂,导致镁合金应力腐蚀倾向的是镁中加入的 合金元素。深入研究镁铝系合金后得出,镁铝合金的应力腐蚀敏感性和加入铝的含量 有联系。镁铝合金中铝的含量在 0。15-2。5%时,镁合金就可以发生应力腐蚀,含量达到 6%时其影响达到最大。锌系镁合金也有着类似的特性。在 Al ,Zn 系镁合金中加 入稀土元素,可以一定程度上降低应力腐蚀敏感性。镁的应力腐蚀类型以穿晶型为主, 杂质相在晶界处沉淀析出和热处理导致的晶粒尺寸极易导致应力开裂,在锻造合金中 最为明显,而含锆的镁合金只有在应力超过屈服强度的情况下才会发生应力开裂,其 他情况下均不会发生应力腐蚀开裂。在含氟的溶液或者 pH 值大于 10。2 的碱性溶液中, 镁合金的耐应力腐蚀性能尤其突出。而在含有氯离子的溶液中,镁合金就极易发生应 力腐蚀开裂。导致应力腐蚀的因素很多,如热处理引起的应力、机械加工引起的应力、 结构件在使用过程产生的应力、工件的摩擦碰撞产生的应力。氢脆机制是引起应力腐 蚀的最主要因素,表面的裂纹没有膜层的保护,氢原子非常容易进入基材中,使相邻 金属原子间的键变弱,发生滑移的可能性大大提高,从而导致断裂。