表面处理AZ31镁合金与45钢连接腐蚀的研究

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本文针对镁合金与异种金属连接容易发生电偶腐蚀的现象,采用盐雾试验的方法系统地研究了不同表面处理状态的AZ31镁合金与45钢连接试样在不同腐蚀条件下的腐蚀规律。采用减重法计算连接腐蚀效应并观察试样表面的腐蚀宏观及微观形貌,对比分析了无表面处理、铬化处理及微弧氧化处理在相同盐雾腐蚀条件下对减小镁合金-钢连接腐蚀作用的差异性以及盐雾腐蚀条件参数对镁合金-钢连接腐蚀的影响规律。详细分析了不同厚度的微弧氧化陶瓷层的耐连接腐蚀的差异性。 结果表明: 镁合金-钢的连接试样在不同盐雾条件下的腐蚀程度均比相同腐蚀条件下的非连接试样严重。无表面处理镁合金-钢连接试样表面布满腐蚀坑,腐蚀程度从两金属交界处向周边减弱。铬化处理在镁合金表面形成的铬化膜较薄且微观形貌为网状龟裂,容易发生腐蚀,连接试样的腐蚀类型以缝隙腐蚀为主。微弧氧化处理在镁合金表面形成的陶瓷层致密,能够阻碍镁合金与钢的电偶腐蚀,但其表面分布的微孔又会使腐蚀介质通过扩散作用穿过膜层到达基体表面的几率增强,从而发生腐蚀,连接试样的腐蚀类型以点蚀为主。微弧氧化后的镁合金-钢连接试样的耐腐蚀性能比铬化后的镁合金-钢连接试样强,微弧氧化处理对镁合金表面的保护作用优于铬化处理。 有Cl-的存在,腐蚀效应明显大于无Cl-状态。NaCl的浓度在0%~10%的范围内时,Cl-浓度增大导致腐蚀速率增加,但这种加速不是一个无限增大的过程,当浓度超过5%以后,Cl-的加速作用就明显减弱。25℃~45℃的温度范围对镁合金-钢连接试样的腐蚀效应影响较小,腐蚀速度的增长在一个小区间内波动。镁合金表面膜层的防护作用使连接腐蚀的发生延迟,导致连接试样中的45钢出现不同程度的自腐蚀。在氯化物中存在Fe2+会加速腐蚀。 在微弧氧化处理的镁合金连接试样中,微弧氧化膜层的厚度增长随制备膜层的时间成正比,但不与膜层的致密度成正比,也不与耐蚀性能成正比,其中处理时间为10min获得的10μm厚度的膜层显示出较好的致密性,即孔径和孔隙量均较小,耐腐蚀性能较高。
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