鎂及鎂合金的耐蝕性課件

第10章鎂及鎂合金的耐蝕性第10章鎂及鎂合金的耐蝕性110.1概述10.1.1純鎂的物理性能1、密度?。?.74）2、熔點(diǎn)低（649℃）3、晶格類型（密排六方晶格）10.1概述10.1.1純鎂的物理性能1、密度小（1.74210.1.2鎂及鎂合金的力學(xué)性能2、室溫下塑性差，不宜進(jìn)行冷變形加工。1、強(qiáng)度低（200～350MPa,比鋁合金低）比強(qiáng)度高。3、彈性模量低，消振性好，適于做承受震動(dòng)的零件。（如飛機(jī)的降落架等）10.1.2鎂及鎂合金的力學(xué)性能2、室溫下塑性差，不宜進(jìn)行冷34、組織是密排六方晶格，力學(xué)性能有明顯的方向性。4、組織是密排六方晶格，力學(xué)性能有明顯的方向性。410.1.3鎂及鎂合金的加工工藝性2、切削加工性好。（可進(jìn)行各種機(jī)械切削加工）1、不宜進(jìn)行冷變形加工（一般在熱態(tài)下，即250℃以上進(jìn)行）。10.1.3鎂及鎂合金的加工工藝性2、切削加工性好。（可進(jìn)行54、熱處理工藝復(fù)雜。（鎂在高溫下極易氧化，甚至燃燒，其熱處理必須在各種保護(hù)措施下進(jìn)行，而且鎂合金中合金元素?cái)U(kuò)散困難，熱處理時(shí)間長(zhǎng)，偏析嚴(yán)重等。）3、焊接性差（比鋁復(fù)雜）。4、熱處理工藝復(fù)雜。（鎂在高溫下極易氧化，甚至燃燒，其熱處理610.1.4鎂合金的分類1、按照生產(chǎn)方式分：變形鎂合金（MB）2、按照合金元素成分：Mg-Li系鑄造鎂合金（ZM）Mg-Mn系Mg-Al-Zn系Mg-Zn-Zr系Mg-稀土系10.1.4鎂合金的分類1、按照生產(chǎn)方式分：變形鎂合金（MB73、按照腐蝕特性分有應(yīng)力腐蝕傾向的合金無(wú)應(yīng)力腐蝕傾向的合金4、按照強(qiáng)化效果分不可熱處理強(qiáng)化的合金可熱處理強(qiáng)化的合金3、按照腐蝕特性分有應(yīng)力腐蝕傾向的合金無(wú)應(yīng)力腐蝕傾向的合金4810.2鎂及鎂合金的耐蝕性3、腐蝕過(guò)程主要以析氫為主，以點(diǎn)蝕或全面腐蝕形式迅速溶解，直至粉化。1.2.1純鎂的耐蝕性---較差?。?、平衡電極電位低（-2.34V,比鋁的還負(fù)），呈現(xiàn)極高的化學(xué)和電化學(xué)活性。2、鎂的氧化膜疏松多孔，無(wú)保護(hù)作用。10.2鎂及鎂合金的耐蝕性3、腐蝕過(guò)程主要以析氫為主，以點(diǎn)94、Fe,Ni,Cu,Co等為雜質(zhì)元素，降低耐蝕性。5、鎂在絕大多數(shù)無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸以及中性介質(zhì)中都是不耐腐蝕的，而且腐蝕速度都很大。但是鉻酸、磷酸、和氟氫酸中由于表面鈍化而具有一定的耐蝕性。6、在堿性溶液中，由于生成難溶的Mg（OH）2膜而非常耐腐蝕。4、Fe,Ni,Cu,Co等為雜質(zhì)元素，降低耐蝕性。5、鎂在10含有SiO32-,CrO42-,Cr2O72-,PO43-等離子的鹽類能夠促進(jìn)保護(hù)膜的形成而具有較小的腐蝕速度。

7、在鹽中，鎂的特性與鹽的性質(zhì)有關(guān)。

在含有S2O62-,Cl-,SO42-等離子的鹽類溶液中有較大的腐蝕速度；含有SiO32-,CrO42-,Cr2O72-,PO11

Mn在Mg中溶解度很小，（400℃時(shí)為0.25%，200℃幾乎為零），而且Mg與Mn不形成化合物，因此Mn實(shí)際以純錳的形式存在，容易聚集、偏析。10.2.2鎂合金的耐蝕性1、Mg-Mn系合金⑴合金特點(diǎn)：

Mg-Mn系合金是一種不可熱處理的強(qiáng)化合金。（強(qiáng)度200～250MPa）隨著錳含量的增加，合金塑性下降。Mn在Mg中溶解度很小，（400℃時(shí)為0.25%，212③有優(yōu)良的抗化學(xué)氧化性能。

⑵耐蝕性①錳能提高耐蝕性。當(dāng)錳含量達(dá)到1.5%時(shí)，可以獲得最佳耐蝕性能。②Mg-Mn合金沒(méi)有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向，也沒(méi)有晶間腐蝕傾向。原因：錳消除鐵的有害作用。但是過(guò)量的錳會(huì)使耐蝕性和塑性下降。③有優(yōu)良的抗化學(xué)氧化性能。⑵耐蝕性①錳能提高耐蝕性。當(dāng)錳含132、Mg-Al-Zn系合金⑴合金特點(diǎn)：強(qiáng)度高，能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。2、Mg-Al-Zn系合金⑴合金特點(diǎn)：強(qiáng)度高，能進(jìn)行熱處理強(qiáng)14⑵耐蝕性：

耐蝕性差，有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向。Zn對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向較小。Al的影響較大。原因是：在退火狀態(tài)下，Mg17Al12強(qiáng)化相沿晶界分布，造成應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂沿著晶間擴(kuò)散。⑵耐蝕性：耐蝕性差，有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向。Zn對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂15是變形鎂合金中強(qiáng)度最高，綜合性能好，應(yīng)用廣泛的結(jié)構(gòu)合金，可以進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。3、Mg-Zn-Zr系合金⑴合金特點(diǎn)：Zn是主要強(qiáng)化元素。Zr：細(xì)化晶粒。是變形鎂合金中強(qiáng)度最高，綜合性能好，應(yīng)用廣泛的結(jié)構(gòu)合16⑵耐蝕性：沒(méi)有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的傾向，在NaCl溶液中較穩(wěn)定。⑵耐蝕性：沒(méi)有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的傾向，在NaCl溶液中較穩(wěn)定。1710.2.2鎂合金的保護(hù)方法1.化學(xué)轉(zhuǎn)化處理鎂合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜按溶液可分為：鉻酸鹽系、有機(jī)酸系、磷酸鹽系、KMnO4系、稀土元素系和錫酸鹽系等?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜較薄、軟，防護(hù)能力弱，一般只用作裝飾或防護(hù)層中間層。10.2.2鎂合金的保護(hù)方法1.化學(xué)轉(zhuǎn)化處理鎂合金的18陽(yáng)極氧化可得到比化學(xué)轉(zhuǎn)化更好的耐磨損、耐腐蝕的涂料基底涂層，并兼有良好的結(jié)合力、電絕緣性和耐熱沖擊等性能，是鎂合金常用的表面處理技術(shù)之一。3.金屬鍍層2.陽(yáng)極氧化陽(yáng)極氧化可得到比化學(xué)轉(zhuǎn)化更好的耐磨損、耐腐蝕的涂料基194.激光處理5.非金屬涂層利用激光輻照源的熔覆作用在高純鎂合金上可制得單層和多層合金化層。4.激光處理5.非金屬涂層利用激光輻照源的熔覆作20第10章鎂及鎂合金的耐蝕性第10章鎂及鎂合金的耐蝕性2110.1概述10.1.1純鎂的物理性能1、密度?。?.74）2、熔點(diǎn)低（649℃）3、晶格類型（密排六方晶格）10.1概述10.1.1純鎂的物理性能1、密度?。?.742210.1.2鎂及鎂合金的力學(xué)性能2、室溫下塑性差，不宜進(jìn)行冷變形加工。1、強(qiáng)度低（200～350MPa,比鋁合金低）比強(qiáng)度高。3、彈性模量低，消振性好，適于做承受震動(dòng)的零件。（如飛機(jī)的降落架等）10.1.2鎂及鎂合金的力學(xué)性能2、室溫下塑性差，不宜進(jìn)行冷234、組織是密排六方晶格，力學(xué)性能有明顯的方向性。4、組織是密排六方晶格，力學(xué)性能有明顯的方向性。2410.1.3鎂及鎂合金的加工工藝性2、切削加工性好。（可進(jìn)行各種機(jī)械切削加工）1、不宜進(jìn)行冷變形加工（一般在熱態(tài)下，即250℃以上進(jìn)行）。10.1.3鎂及鎂合金的加工工藝性2、切削加工性好。（可進(jìn)行254、熱處理工藝復(fù)雜。（鎂在高溫下極易氧化，甚至燃燒，其熱處理必須在各種保護(hù)措施下進(jìn)行，而且鎂合金中合金元素?cái)U(kuò)散困難，熱處理時(shí)間長(zhǎng)，偏析嚴(yán)重等。）3、焊接性差（比鋁復(fù)雜）。4、熱處理工藝復(fù)雜。（鎂在高溫下極易氧化，甚至燃燒，其熱處理2610.1.4鎂合金的分類1、按照生產(chǎn)方式分：變形鎂合金（MB）2、按照合金元素成分：Mg-Li系鑄造鎂合金（ZM）Mg-Mn系Mg-Al-Zn系Mg-Zn-Zr系Mg-稀土系10.1.4鎂合金的分類1、按照生產(chǎn)方式分：變形鎂合金（MB273、按照腐蝕特性分有應(yīng)力腐蝕傾向的合金無(wú)應(yīng)力腐蝕傾向的合金4、按照強(qiáng)化效果分不可熱處理強(qiáng)化的合金可熱處理強(qiáng)化的合金3、按照腐蝕特性分有應(yīng)力腐蝕傾向的合金無(wú)應(yīng)力腐蝕傾向的合金42810.2鎂及鎂合金的耐蝕性3、腐蝕過(guò)程主要以析氫為主，以點(diǎn)蝕或全面腐蝕形式迅速溶解，直至粉化。1.2.1純鎂的耐蝕性---較差??！1、平衡電極電位低（-2.34V,比鋁的還負(fù)），呈現(xiàn)極高的化學(xué)和電化學(xué)活性。2、鎂的氧化膜疏松多孔，無(wú)保護(hù)作用。10.2鎂及鎂合金的耐蝕性3、腐蝕過(guò)程主要以析氫為主，以點(diǎn)294、Fe,Ni,Cu,Co等為雜質(zhì)元素，降低耐蝕性。5、鎂在絕大多數(shù)無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸以及中性介質(zhì)中都是不耐腐蝕的，而且腐蝕速度都很大。但是鉻酸、磷酸、和氟氫酸中由于表面鈍化而具有一定的耐蝕性。6、在堿性溶液中，由于生成難溶的Mg（OH）2膜而非常耐腐蝕。4、Fe,Ni,Cu,Co等為雜質(zhì)元素，降低耐蝕性。5、鎂在30含有SiO32-,CrO42-,Cr2O72-,PO43-等離子的鹽類能夠促進(jìn)保護(hù)膜的形成而具有較小的腐蝕速度。

7、在鹽中，鎂的特性與鹽的性質(zhì)有關(guān)。

在含有S2O62-,Cl-,SO42-等離子的鹽類溶液中有較大的腐蝕速度；含有SiO32-,CrO42-,Cr2O72-,PO31

Mn在Mg中溶解度很小，（400℃時(shí)為0.25%，200℃幾乎為零），而且Mg與Mn不形成化合物，因此Mn實(shí)際以純錳的形式存在，容易聚集、偏析。10.2.2鎂合金的耐蝕性1、Mg-Mn系合金⑴合金特點(diǎn)：

Mg-Mn系合金是一種不可熱處理的強(qiáng)化合金。（強(qiáng)度200～250MPa）隨著錳含量的增加，合金塑性下降。Mn在Mg中溶解度很小，（400℃時(shí)為0.25%，232③有優(yōu)良的抗化學(xué)氧化性能。

⑵耐蝕性①錳能提高耐蝕性。當(dāng)錳含量達(dá)到1.5%時(shí)，可以獲得最佳耐蝕性能。②Mg-Mn合金沒(méi)有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向，也沒(méi)有晶間腐蝕傾向。原因：錳消除鐵的有害作用。但是過(guò)量的錳會(huì)使耐蝕性和塑性下降。③有優(yōu)良的抗化學(xué)氧化性能。⑵耐蝕性①錳能提高耐蝕性。當(dāng)錳含332、Mg-Al-Zn系合金⑴合金特點(diǎn)：強(qiáng)度高，能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。2、Mg-Al-Zn系合金⑴合金特點(diǎn)：強(qiáng)度高，能進(jìn)行熱處理強(qiáng)34⑵耐蝕性：

耐蝕性差，有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向。Zn對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向較小。Al的影響較大。原因是：在退火狀態(tài)下，Mg17Al12強(qiáng)化相沿晶界分布，造成應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂沿著晶間擴(kuò)散。⑵耐蝕性：耐蝕性差，有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向。Zn對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂35是變形鎂合金中強(qiáng)度最高，綜合性能好，應(yīng)用廣泛的結(jié)構(gòu)合金，可以進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。3、Mg-Zn-Zr系合金⑴合金特點(diǎn)：Zn是主要強(qiáng)化元素。Zr：細(xì)化晶粒。是變形鎂合金中強(qiáng)度最高，綜合性能好，應(yīng)用廣泛的結(jié)構(gòu)合36⑵耐蝕性：沒(méi)有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的傾向，在NaCl溶液中較穩(wěn)定。⑵耐蝕性：沒(méi)有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的傾向，在NaCl溶液中較穩(wěn)定。3710.2.2鎂合金的保護(hù)方法1.化學(xué)轉(zhuǎn)化處理鎂合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜按溶液可分為：鉻酸鹽系、有機(jī)酸系、磷酸鹽系、KMnO4系、稀土元素系和錫酸鹽系等。化學(xué)轉(zhuǎn)化膜較薄、軟，防護(hù)能力弱，一般只用作裝飾或防護(hù)層中間層。10.2.2鎂合金