姜超

摘要：为了研究磁场对船用镁合金在海水中腐蚀及极化行为的影响，采用恒电位极化测试和动电位极化测试对AZ31B在模拟海水中的电流密度和自腐蚀电位进行了研究。结果表明：加入磁场后，可以改变AZ31B镁合金自腐蚀状态，降低了电流密度，提高了材料的耐腐蚀性。

Abstract： In order to study the influence of magnetic field on the corrosion and polarization behavior of marine magnesium alloys in seawater， the potentiostatic polarization test and kinetic potential polarization test were used to study the current density and self-corrosion potential of AZ31B in simulated seawater. The results show that the magnetic field can change the self-corrosion state of AZ31B magnesium alloy， reduce the current density， improve the corrosion resistance of the material.

关键词：AZ31B;模拟海水;极化行为

Key words： AZ31B;simulated seawater;polarization behavior

0  引言

随着轮船制造业发展，船用内燃机的轻量化成为研究热点，而镁合金材料具有密度小、强度高等优势，被广泛应用于船用内燃机。AZ31B镁合金可以减轻重量、节约燃料。它的质量轻能减轻整体重量，间接减少了燃油消耗量。二是它的比强度高于铝合金和钢，比刚度接近铝合金和钢，能够承受一定的负荷[1-2]。由于海浪的飞溅以及长期的盐水和盐雾环境对其腐蚀的作用亦不容忽视[3]。目前现代船舶动力系统及电子信息系统等大功率电子设备复杂程度提高和地磁场对导体船舶的磁化作用，使得船舶在行驶过程中处于一定的磁场（船舶磁场）环境中，使之对船舶的抗腐蚀能力提出了新的要求。因此研究磁场对船用AZ31B镁合金腐蚀特性的影响对船舶的腐蚀防护具有重大的意义。

1  试验

采用Zahner Zennium X电化学工作站及三电极体系，工作电极为AZ31B镁合金，辅助电极为大面积铂电极（Pt），参比电极为饱和甘汞电极（SCE）。使用去离子水配制3.5%NaCl溶液，通入氮气用来排除Nacl溶液中的氧气。磁铁为0.4 T钕铁硼，磁场方向工作电极表面垂直。恒电位所加电压为2V，持续时间为120s;动电位极化测试的电压扫描范围为-1.5～2V（相对开路电位），动态扫描速率为5mV/s。

2  实验结果与讨论

2.1 恒电位极化测试

图1为船用AZ31B镁合金在恒电位的电流密度。无磁场环境下，AZ31B镁合金电流密度值约为0.4855mA，外加0.4T磁场时，AZ31B镁合金电流密度值约为0.4854mA。添加0.4T磁场可以降低AZ31B镁合金腐蚀电流密度，降低腐蚀速率，提高其在3.5%NaCl溶液中的抗腐蚀能力。恒电位测试的电流变化无法准确反映AZ31B鎂合金在自然环境下的腐蚀特性，还需分析磁场对电化学腐蚀过程的影响，对AZ31B镁合金进行极化曲线测试。

2.2 动电位极化

图2为AZ31B镁合金的极化曲线图。从图中可以看出无磁场时自腐蚀电位为-1.38V，而添加0.4T磁场后使AZ31B镁合金自腐蚀电位正移为-1.25V，增大了0.13V，并且腐蚀电流减小。说明添加0.4T磁场可以改变AZ31B镁合金自腐蚀状态，提高其抗腐蚀性，使其腐蚀速率降低。这与图1中极化阶段的电流密度测试结果一致。说明了磁场会使AZ31B镁合金在海水体系中的电流密度减小。

3  结论

①添加0.4T磁场可以改变AZ31B镁合金自腐蚀电位，降低腐蚀电流密度，提高其抗腐蚀性能，降低腐蚀速率，大大提高了零部件的使用寿命。

②磁场对船用AZ31B镁合金在海水中极化行为的研究为船舶企业降低维护成本，节约成本，为造船业的发展提供基础研究。

参考文献：

[1]杜文博，吴玉锋，左铁镛.镁合金在交通工具中的应用现状[J].世界有色金属，2006（2）：19-21.

[2]郭初蕾，郑弃非，赵月红，等.AZ31镁合金在海洋大气环境中的腐蚀行为[J].稀有金属，2013（1）：21-26.

[3]于生海.AZ系镁合金在模拟海水介质中的腐蚀行为[D]. 重庆大学，2008.