Zn对挤压态Mg-3Sn-1Ca合金耐蚀性的影响

作者：贾征; 喻兵; 付丽; 乐启炽

来源：表面技术, 2023, 52(04): 233-242.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.04.020

• Mg-3Sn-1Ca
• Mg-3Sn-1Ca-1Zn
• 挤压态
• CaMgSn相
• 动态再结晶
• 耐蚀性能

目的 提高挤压态Mg-3Sn-1Ca合金的耐腐蚀性能。方法 通过合金熔炼制备了Mg-3Sn-Ca(TX31)和Mg-3Sn-Ca-Zn(TXZ311)两种挤压态合金，利用XRD、金相、SEM、EDS、EBSD、析氢、电化学极化曲线和阻抗谱，分析了TX31和TXZ311两种合金的微观组织及耐腐蚀性能。结果 XRD和EDS结果表明，挤压态TX31和TXZ311两种合金中第二相均为CaMgSn相，TXZ311合金中由于Zn的添加，CaMgSn相增加且分布更加均匀。金相和EBSD结果表明，Zn的添加可以提高TX31合金的动态再结晶程度和{0002}基面织构强度，改善TX31合金中组织的不均匀性。从极化曲线上可得，腐蚀电位和腐蚀电流分别为-1.57V和6.95×10-5 A。添加Zn后，腐蚀电位升高(-1.49 V)，腐蚀电流减小(1.02×10-5 A)，表明合金耐蚀性提高。对比两种合金阻抗谱可发现，TXZ311合金具有比TX31合金更大的容抗弧，表明其表面的电荷转移电阻和表面膜的电阻最高，动态腐蚀过程中氧化产物膜具有较好的稳定性，有效阻碍了α-Mg基体的腐蚀。TX31合金析氢量和时间成正比，腐蚀速率为3.7mm/a。而TXZ311合金腐蚀速率仅为1.6mm/a，析氢量在腐蚀12 h后明显降低，表明合金表面形成了可以阻碍腐蚀进行的氧化膜。结论 Zn元素可以极大提高TX31合金的耐蚀性。这是由于添加Zn元素后，TXZ311合金腐蚀膜层间的黏附力增加，动态再结晶程度增高，晶粒组织更加均匀，{0001}基面织构强度增加。因此，TXZ311合金的耐蚀性远高于TX31合金。

• 单位
  东北大学; 沈阳大学