钕对镁合金电偶腐蚀电流密度及分布的影响*
2012-09-30宋雨来刘耀辉朱先勇
宋雨来,刘耀辉,朱先勇
(1.吉林大学 材料科学与工程学院,吉林 长春 130022; 2.教育部汽车材料重点实验室,吉林 长春 130022)
镁合金因其较高的比强度作为结构材料广泛应用于汽车零部件的生产,以达到减重、节能和提高性能的目的[1-2].在实际应用过程中,镁合金零部件往往由于结构、导电性的要求不可避免地与钢、铁、铜和铝合金等金属材料直接连接.在这种情况下,镁合金总是作为活跃的阳极而遭受严重的腐蚀[3-5].与自腐蚀相比较,这种宏观电偶腐蚀的腐蚀电流更大,电流分布更不均匀,镁合金零部件连接处附近的电流密度远高于其他部分,由此产生的严重的局部腐蚀最终将导致整个零部件的快速失效.稀土作为有效的合金化元素广泛用于改善镁合金的腐蚀性能,然而,关于稀土元素对电偶腐蚀电流分布的影响规律和作用机制这一直接影响镁合金实际使用的关键问题的研究极度缺乏[6-9].本文主要研究 Nd对AZ91镁合金的抗电偶腐蚀性能、腐蚀电流分布及电化学行为的影响规律和作用机制,为镁合金的实际应用提供可靠的实验数据和理论基础.
1 试验方法
合金熔炼在井式坩埚电阻炉中进行,并采用CO2+SF6(VSF6/VCO2=0.5.%)混 合 气 保 护[10].AZ91镁合金作为基体合金,Nd以 Mg-Nd中间合金的形式在熔炼后期加入.合金成分采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定(ICPAES),按Nd质量分数的不同将合金分别命名为:AZ91Nd1(ωNd=0.11%),AZ91Nd2(ωNd=0.34%),AZ91Nd3(ωNd=0.60%),AZ91Nd4(ωNd=1.02%),AZ91Nd5(ωNd=1.69%).
分别将AZ91,AZ91Nd镁合金和45#钢制成如图1所示的电偶板,并浸泡在质量分数为3.5%的……