典型海洋大气环境中AZ80镁合金电偶腐蚀行为研究

作者：蒋全通,杨黎晖,路东柱,张杰,段继周,侯保荣

摘要：镁合金作为最轻的金属结构材料,具有比强度高、比刚度高、减震性能好、电磁屏蔽等优点。随着海洋强国战略的实施,先进镁合金结构材料逐步在海洋装备上开始应用。已列装的新型高强AZ80镁合金,通过与QBe1.7铍青铜紧固件连接,共同构成整体在典型海洋大气环境中服役。在高盐、高湿的海洋环境环境中,镁合金与电位更正的QBe1.7铍青铜偶接后,极易发生电偶腐蚀。电位相对更负的高强AZ80镁合金,作为电偶腐蚀的阳极被加速溶解。本研究对高强AZ80镁合金电偶腐蚀样品经过12个月青岛海洋大气暴露试验,发现空白对照组、电偶1组(紧固件铍青铜直径Ψ=10mm)和电偶2组(紧固件铍青铜直径Ψ=20mm)的平均腐蚀速率分别为108.1071、133.8929、173.6250g/(m2·a)。电偶对表面的主要腐蚀产物为:Mg(OH)2、MgSO4和MgCl2。空白样品、电偶1组和电偶2组平均腐蚀深度分别为:0.175、0.330、0.315mm/a。样品中部腐蚀深度最大,边部腐蚀深度则相对较小。不同样品在青岛试验站的腐蚀产物对基体保护能力的量度(n值)分别为1.1337、1.1378、1.0895,表明随着暴露时间的延长,试样在海洋大气环境中的腐蚀速率会加快,试样表面的腐蚀产物对基体根本起不到保护作用。通过灰色关联分析法,计算了青岛海洋大气腐蚀站点的环境因素与AZ80镁合金腐蚀深度和腐蚀失重之间的关联度,结果表明:青岛海洋大气环境因素对高强AZ80镁合金空白样品腐蚀失重影响前三位分别为:SO42->非水溶性>硫酸盐转化率;对电偶1组样品影响前三位的环境因素分别为:SO2>硫酸盐转化率>NO2;对电偶2组样品影响前三位的环境因素分别为:水溶性降尘>SO2>NH3。对比电偶对2组和1组,唯一的差别是电偶对的面积比,但决定镁合金腐蚀速度的大气成分完全不同,相关机制会在未来工作中详细研究。

发文机构：中国科学院海洋研究所海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋腐蚀与防护开放工作室 中国科学院海洋大科学研究中心

关键词：典型海洋环境高强AZ80镁合金电偶腐蚀typical marrine environmenthigh-strength AZ80 magnesium alloygalvanic corrosion

分类号： TG178[金属学及工艺—金属表面处理]