4.3.4 镁及镁合金

1. 特点

通常镁合金的耐蚀性不及纯镁。镁合金在大气中的耐蚀性虽然不及铝合金,但比低碳钢好。大气湿度对镁合金的腐蚀行为有重要影响。当相对湿度在9.5%以下时,镁合金的腐蚀很轻微;当相对湿度超过30%时,腐蚀严重性明显增加;当相对湿度在80%以上时,腐蚀已十分严重。当潮湿大气中含有氯化物、硫酸盐时,镁合金的腐蚀性不仅增大,而且出现点蚀现象。

镁合金是很轻的金属结构材料,具有很高的比强度和比刚度,在相同质量的构件中,镁合金可使构件获得更高的强度和刚度,而且镁合金还具有很好的阻尼性能,吸收冲击和振动能力高,适宜制造承受冲击载重和振动的零部件,早期在航空、航天工业中较多地采用镁合金,但镁和镁合金耐蚀性很差,曾几乎达到被取消的状态,近年来,由于提高纯度和加镁而出现新型耐蚀抗合金和耐蚀涂层,使用率有回升的趋势。

2. 分类

变形镁合金(BM)可以分为三类:Mg-Mn系;Mg-Al-ZnM系;Mg-Zn-Zr系。

铸造镁合金(ZM)也可分为三类:Mg-Al-ZnM系;Mg-Zn-Zr系;Mg-Re-Zn-Zr系。

3. 耐蚀性

暴露在大气中的镁合金,表面会迅速形成一层薄膜,这层膜在不同的大气环境下表现相差很大。在不含盐分的农村大气中,薄膜有一定的耐蚀性,可以阻止镁合金被进一步腐蚀,仅使它的力学性能略为下降;在含氯化物、硫酸盐等杂质的气氛中,会使镁合金表面潮湿,使其被进一步腐蚀,并有点蚀发生。镁合金在大气中的腐蚀最初形成氢氧化镁,随着空气中二氧化碳溶于水,氢氧化镁会逐步变成水合碳酸盐。如果在工业大气中含有硫化物气体,则最终产物中还将有硫酸盐。金属表面形成的腐蚀产物,因地理位置的室内外差异而不同。

镁合金的腐蚀速率随相对湿度的增加而增加。镁合金在大气中的耐蚀性尽管不如铝合金,但比低碳钢要好,如表4-12所示。

表4-12 铝合金、镁合金、低碳钢在空气中暴露2.5年的结果