在干燥的空氣中,氧化鎂在鎂表面形成,在潮濕環(huán)境中,鎂表面的氧化鎂轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂。

大氣中的二氧化碳形成水和碳酸鹽,與表面的氫氧化鎂反應(yīng),形成碳酸鎂。

此外,鎂合金表面的氫氧化鎂與大氣中的二氧化硫等污染物發(fā)生反應(yīng)。

這些材料在鎂合金外部形成表面涂層,但此表面膜不能保護鎂合金。

這是因為這些表面的材料會溶入水中,不太可能阻止內(nèi)部鎂繼續(xù)與外界發(fā)生反應(yīng)。

鎂合金在溶液環(huán)境中比在環(huán)境中更具腐蝕性。

當(dāng)鎂浸入自來水中時,腐蝕坑在表面迅速發(fā)生,表明自來水中的一些離子會影響鎂的表面膜。

這種效應(yīng)通過在溶解于水中的空氣中形成二氧化碳來加速鎂的腐蝕速度。

pH 值小于 10.5 的鎂合金,即酸性、中性或弱堿性環(huán)境中的鎂合金,在合金表面具有不穩(wěn)定的氫氧化鎂,并腐蝕內(nèi)部鎂。

如果溶液的pH值高于10.5,氫氧化鎂的表面在熱力學(xué)上是穩(wěn)定的,但在一些含有強腐蝕性離子的溶液中,如含氯溶液,則影響薄膜層的密度。 鎂表面的氫氧化鎂膜仍部分溶解。

同時,由氫氧化離子在溶液中形成的氫氧化鎂可以返回基材表面,腐蝕過程中產(chǎn)生的氫會影響新形成的表面膜的質(zhì)量。

以這種方式沉積的薄膜相對松散,不提供保護。

鎂合金除了應(yīng)力腐蝕化學(xué)腐蝕外,還通常具有應(yīng)力腐蝕開裂 (SCC)。 換句話說,鎂合金在環(huán)境介質(zhì)中可以裂解,腐蝕更少,即使拉伸應(yīng)力沒有達到屈服強度的一半。 現(xiàn)象。

工作過程中有許多因素,如部件應(yīng)力、熱膨脹和收縮引起的應(yīng)力、工件裝配過程中的扭曲、壓榨、沖擊沖擊、部件制造工藝、熱處理、成型和機械應(yīng)力。 加工等引起的各種應(yīng)力。

一般來說,人們認為SCC趨勢隨著殘余拉伸應(yīng)力的增加而增加。

這種應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象一般認為是氫脆化機制引起的。

由于應(yīng)力導(dǎo)致表面裂紋和裂紋不受表面薄膜保護,氫原子很容易被鎂和鎂合金吸收,并與鎂發(fā)生反應(yīng),形成氫化鎂。

這些傳入的氫原子屬于小分子,位于晶格的間隙或裂紋尖端的表面。

它們影響金屬原子在這些位置的電子密度分布,并削弱與相鄰金屬原子的鍵,使它們?nèi)菀壮霈F(xiàn)滑移和裂紋。

由于裂紋應(yīng)力集中,晶格應(yīng)變大,氫原子優(yōu)先存在于這些地方,減少了錯位之間的相互作用。

氫原子的分布也根據(jù)應(yīng)力場的變化進行調(diào)整,從而降低錯位運動的阻力,提高錯位運動的速度。

由于鎂合金保護鎂和鎂合金具有多種性能,保護技術(shù)與普通金屬腐蝕技術(shù)非常不同,不能犧牲過量犧牲鎂合金的性能。

例如,鎂合金的優(yōu)點是比鋁合金輕。 過量添加重金屬元素,提高鎂合金的耐腐蝕性,遠遠超過鋁合金本身的特異性重力。

從理論上講,非晶態(tài)可以提高鎂合金的耐腐蝕性。

然而,在目前的技術(shù)階段,非晶鎂合金往往比鋁合金重得多,因為需要增加更多的重金屬元素來形成散裝非晶鎂合金。

目前,一種較為常見的防腐技術(shù)是氧化鎂合金,即在鎂合金表面形成陶瓷狀沉積膜的過程。

這種陽極氧化膜具有特定的耐磨性,對鎂基質(zhì)具有特定的保護作用。

它與有機涂料具有良好的附著力,可作為有機涂料的基礎(chǔ)。

此外,陽極氧化膜具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和隔熱性能。

化學(xué)涂層是鎂合金中常用的另一種表面處理工藝,用于保護較低的涂層和鎂合金。

目前,大多數(shù)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理膜都使用含有鉻氫化物或重鉻酸鹽(鉻處理)的水溶液進行處理。

由于使用鉻鹽,它們可能導(dǎo)致嚴(yán)重的污染。 因此,您需要找到一種環(huán)保的化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層。 合金的耐腐蝕性。

然而,涂層的保護性能在長期浸泡后開始下降。 據(jù)認為,電解質(zhì)穿過薄膜層,在鎂合金基板上形成氫氧化鎂,降低了涂層的穩(wěn)定性。

鎂合金防腐保護的最后一步是在表面涂上有機涂層。 主要功能是進一步保護表面免受腐蝕和裝飾。

為了提高有機涂層與鎂表面結(jié)合的能力,薄膜可直接在用陽極極化或化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理的鎂合金表面形成。

此外,物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)和電子注入等技術(shù)可應(yīng)用于鎂合金表面,達到表面腐蝕效果。