晶粒度对镁合金腐蚀行为的反常影响

曾荣昌 山东科技大学

已有研究表明，镁合金晶粒尺寸越小，腐蚀速率越低。比如，宋光铃发现压铸镁合金AZ91D外层晶粒非常细小，具有比晶内组织更好的耐蚀性能。然而，我们发现，挤压变形镁合金ZK60晶粒度与腐蚀速率间存在反常现象。即：挤压变形镁合金ZK60晶粒越细小的区域（图中心部组织），却发生优先腐蚀。  

实际上，研究证实，镁合金ZK60晶粒度与腐蚀速度也遵循前面所述的规律。

经过微区电化学分析发现，粗晶区（P1和P2点）的初始电极电位高，为阴极区，细晶区（P3、P4点）初始电极电位低，为阳极区。这种情形相当于具有不同电极电位的两种镁合金材料连接在一起，形成电偶电池。正是外表面粗晶区与心部细晶区的初始电极电位明显差异导致镁合金ZK60发生了宏观电偶腐蚀，其腐蚀机理见下图。

研究结果发表于2011年的《合金及化合物杂志》。（Rongchang ZENG, K.U.Kainer, C. Blawert, W. Dietzel. Corrosion of an extruded magnesium alloy ZK60 component - The role  of microstructural features, Journal of Alloys and Compounds, 509 (2011)4462-4469.）

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