【摘 要】
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Mg-Al系合金虽然有着显著的铸造性能,但是其腐蚀性能较差。在合金中添加稀土元素能够提升腐蚀性能,但稀土元素Er在Mg-Al系合金腐蚀过程中起到什么样的作用,相关报道较少。基于此本文选择AE42,AE44等常见的镁合金牌号,牌号中的稀土元素选为很少在Mg-Al-RE合金系中添加的稀土Er。本文以Mg-4Al-x Er-0.3Mn合金为研究对象,研究了不同状态下稀土Er含量对Mg-4Al-x Er-
【基金项目】
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青海省科技重点项目（编号2018-GX-A1）；
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Mg-Al系合金虽然有着显著的铸造性能,但是其腐蚀性能较差。在合金中添加稀土元素能够提升腐蚀性能,但稀土元素Er在Mg-Al系合金腐蚀过程中起到什么样的作用,相关报道较少。基于此本文选择AE42,AE44等常见的镁合金牌号,牌号中的稀土元素选为很少在Mg-Al-RE合金系中添加的稀土Er。本文以Mg-4Al-x Er-0.3Mn合金为研究对象,研究了不同状态下稀土Er含量对Mg-4Al-x Er-0.3Mn合金微观组织形貌、耐腐蚀性的影响和腐蚀机理。Mg-4Al-x Er-0.3Mn合金都能形成钝化膜,将腐蚀性溶液与合金表面隔离。钝化膜中富含Al和Er的氧化物或氢氧化物,能够降低钝化膜对有害阴离子(Cl-)的腐蚀敏感性,从而可以更长时间的保护基体。在研究铸态Mg-4Al-x Er-0.3Mn合金时发现,细化的Mg17Al12相和Al2Er相抑制了局部腐蚀的发生。Er含量达到6 wt.%时,失重腐蚀速率下降了近50%。形成的Al2Er相抑制了析氢反应,促进了钝化膜生长。表面膜中发现了稀土氧化物或氢氧化物,膜的电荷转移电阻为4447?·cm~2,薄膜电阻为5852?·cm~2,降低了电子的传输效率,同时提高了钝化膜的致密性与稳定性,从而使腐蚀性能大幅提高。Mg-4Al-x Er-0.3Mn合金在固溶过程中析出了Mn Al6相,增加了发生点蚀的几率,引发了强烈的微电偶腐蚀,因此比铸态合金腐蚀速率上升。该相削弱了钝化膜的致密性与稳定性,导致钝化膜的电荷转移电阻和薄膜电阻均降低,所以加速了合金的腐蚀速率。在研究挤压态Mg-4Al-6Er-0.3Mn合金中发现,含有强有效阴极Mn Al6相是影响腐蚀速率的关键,Mn Al6相与基体的电位差约为200 m V,因为Al2Er相与基体的电位差仅约为120 m V。然而研究发现晶体取向对合金的耐腐蚀性影响是非常有限的。
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