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元素固溶与析出对镁合金耐蚀性影响的研究进展

2021-12-21蒋诗语谷达冲

材料工程 2021年12期

蒋诗语,袁 媛,陈 涛,谷达冲

(重庆大学 材料科学与工程学院,重庆 400044)

镁合金作为工程应用中最轻的金属结构材料,具有密度小、弹性模量低、比强度高、降噪减振好等优点,在航空航天、交通运输、电子3 C等领域具有广阔的应用前景[1-3],但其室温塑性、耐腐蚀性差的缺点限制了镁合金的进一步应用。尽管一些特殊工艺,例如在镁合金表面生成LDH保护膜[4-5]、阳极氧化保护膜[6]等方法可以提高镁合金的耐蚀性,但是合金化提高镁合金耐蚀性仍然是其中最基础和最重要的方法之一。一是表面处理与涂层方法普遍成本较高且膜层容易脱落,二是镁合金良好的耐蚀性能也是后续进一步处理与加工的必要基础。因此,要提高镁合金的耐蚀性能和发展耐蚀镁合金,需厘清合金元素对镁合金腐蚀的影响机理,以明确后续设计与研发方向。

尽管很多研究者探讨了合金元素对镁合金耐蚀性的影响,但是大部分文献主要集中于探讨第二相、晶粒尺寸和晶体缺陷对镁合金耐蚀性的影响,而对于元素固溶对镁合金腐蚀行为影响的综述分析却很少报道。本文主要综述了Al,Zn,Mn,Sn,Li,Sr,Sc,Zr,La及稀土元素Y,Gd,La,Ce等合金元素在镁合金中固溶和析出行为对镁合金耐蚀性的影响,重点讨论了这些元素在镁合金中的热力学与动力学行为及其与镁合金腐蚀的联系,并对多元固溶耐蚀镁合金的设计提出了建议。

1 镁合金中元素的固溶与析出热力学行为

与其他工程合金(Fe,Al)相比,大部分元素在Mg基体相中的溶解度非常有限。……

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