镁合金点蚀

镁合金因电极电位较低，其腐蚀问题一直受到特别关心，也是阻碍其广泛应用的主要因素。研究发现，化学成分、晶粒度、第二相的类型、形态和分布对镁合金腐蚀有重要影响。

镁合金可以自然钝化。在非氧化性介质中，镁合金遇到Cl^-时会发生点蚀。点蚀的部位一般为阴极相如β相（或Mg₁₇Al₁₂）、MgSi₂、 AlMn、Mg₂Zn、Mg₂Ca、 Mg₂Cu、AlMn（或AlMnFe）等中间相粒子周围。当镁合金中有多种第二相或中间相（金属间化合物）存在时，腐蚀存在竞争关系。例如，在挤压AZ80中，可能存在三种金属间化合物（ intermetallic phases）: Mg₁₇Al₁₂、 Al₈Mn₅和 Mg₂Si；它们之间的电极电位并不相同（图1）（F. Andreatta, etal. Electrochimica Acta 51 (2006) 3551–3557），那么电极电位高的第二相AlMnFe周围α-Mg则会优先发生腐蚀（图2）。

图2 挤压镁合金AZ80中存在三种金属间化合物的电极电位

图2 电极电位高的第二相AlMnFe周围α-Mg则会优先发生腐蚀

在镁合金 AM60中也存在两种第二相Mg₁₇Al₁₂和 AlMn相，后者可能是一种准晶相，就是以色列科学家首次发现的准晶。在酸性和中性NaCl溶液中，AM60发生点蚀（图3），而在碱性溶液中则发生高铝区（如AlMn相、Mg₁₇Al₁₂）的均匀腐蚀，呈现蜂窝状腐蚀形貌。

图3 挤压镁合金AM60微观组织（白色颗粒为AlMn相）和点蚀形貌

   镁合金 AM60 点蚀机理如图4所示。该模型被上海交通大学医学院附属第九人民医院戴尅戎院士在2011 年391 期香山会议"生物可降解金属研究发展与临床应用面临的挑战" 报告中和国际同行引用。该项工作发表在金属学报上(曾荣昌等, 金属学报, 2005, 44(3): 307-311)。

图4 AM60点蚀模型

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