材料工程  2017, Vol. 45 Issue (4): 41-50   PDF    
http://dx.doi.org/10.11868/j.issn.1001-4381.2016.000203
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赵曦, 贾瑞灵, 周伟光, 郭锋
ZHAO Xi, JIA Rui-ling, ZHOU Wei-guang, GUO Feng
稀土对AZ91镁合金干/湿循环腐蚀产物及阻抗行为的影响
Effect of Rare Earth on Corrosion Products and Impedance Behavior of AZ91 Magnesium Alloy Under Dry-wet Cycles
材料工程, 2017, 45(4): 41-50
Journal of Materials Engineering, 2017, 45(4): 41-50.
http://dx.doi.org/10.11868/j.issn.1001-4381.2016.000203

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收稿日期: 2016-02-26
修订日期: 2016-10-27
稀土对AZ91镁合金干/湿循环腐蚀产物及阻抗行为的影响
赵曦1,2, 贾瑞灵1,2 , 周伟光1, 郭锋1,2    
1. 内蒙古工业大学 材料科学与工程学院,呼和浩特 010051;
2. 内蒙古自治区薄膜与涂层重点实验室,呼和浩特 010051
摘要: 采用扫描电镜 (SEM)、X射线衍射 (XRD)、能谱分析 (EDS) 研究添加 (La, Ce) 混合稀土前后AZ91镁合金在融雪剂溶液中经历干/湿交替循环腐蚀后腐蚀产物的组成和结构。结果表明:未添加 (La, Ce) 混合稀土的AZ91镁合金的腐蚀产物主要由Mg (OH)2,MgO,CaCO3及Mg6Al2CO3 (OH)16·4H2O组成;而添加混合稀土的AZ91镁合金表面生成了 (La, Ce) AlO3等含稀土元素的腐蚀产物,同时腐蚀产物出现致密层。不同周期干/湿交替循环腐蚀的电化学阻抗谱 (EIS) 测试结果表明,添加 (La, Ce) 混合稀土的镁合金在相同腐蚀周期的阻抗谱幅值均高于AZ91镁合金的阻抗谱幅值,稀土的添加有助于降低阻抗谱的弥散效应,表明 (La, Ce) 混合稀土可以提高AZ91镁合金在干/湿交替腐蚀环境中的耐蚀性和腐蚀产物膜的稳定性。
关键词: AZ91镁合金    稀土    腐蚀    干/湿交替    电化学阻抗   
Effect of Rare Earth on Corrosion Products and Impedance Behavior of AZ91 Magnesium Alloy Under Dry-wet Cycles
ZHAO Xi1,2, JIA Rui-ling1,2 , ZHOU Wei-guang1, GUO Feng1,2    
1. School of Materials Science and Engineering, Inner Mongolia University of Technology, Hohhot 010051, China;
2. Key Laboratory for Thin Film and Coatings of Inner Mongolia Autonomous Region, Hohhot 010051, China
Abstract: The effect of mischmetal of lanthanum and cerium on the composition and structure of the corrosion products on the surface of AZ91 Mg alloy in deicing salt solution under dry-wet cycles was investigated by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive spectrometer (EDS). The results show that the corrosion products of AZ91 Mg alloy without mischmetal addition (La, Ce) are mainly composed of Mg (OH)2, MgO, CaCO3 and Mg6Al2CO3 (OH)16·4H2O; and (La, Ce) AlO3 can be found in the products of AZ91 with mischmetal addition, meanwhile dense layer occurs in the corrosion products. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements show that the charge transfer resistance of AZ91 alloy with mischmetal addition tested in the same dry-wet cycles is much higher than that of AZ91 alloy, the addition of mischmetal helps to reduce the dispersing effect of impedance spectroscopy, indicating that the corrosion resistance of AZ91 Mg alloy and the stability of corrosion product films can be improved by mischmetal of La and Ce.
Key words: AZ91 Mg alloy    rare earth    corrosion    dry-wet cycle    electrochemical impedance spectroscopy (EIS)   

AZ91 (Mg-9Al-0.7Zn-0.2Mn) 是一种典型的汽车用镁合金,常应用于汽车的结构部件 (如离合器和曲轮罩) 或高温部件 (如发动机壳体) 中[1]; 但其高温力学性能不稳定、室温塑性不足及耐蚀性差等问题制约了它在汽车行业上的广泛使用。稀土元素不仅可以改善镁合金的力学性能[2-5],还可以提升镁合金在不同溶液环境中的耐蚀性能[6-10]。目前的研究表明多数稀土元素是通过抑制镁合金的阴极反应[11]、减弱第二相的微电偶作用[12, 13]、改善表面膜结构[14, 15]等方式来提高镁合金的耐腐蚀性能。事实上镁合金的腐蚀速率不仅取决于它的化学成分和微观结构,同时还依赖于其所处的环境条件。有研究发现[11],溶液的pH值不同会造成Mg形成表面膜的类型有所差异:当pH > 11.5时,Mg表面膜以Mg (OH)2为主; 当pH < 11.5时,Mg表面通常发生活性溶解,形成相应的镁盐。此外,当NaCl溶液浓度增大时,在镁合金中作为合金元素的稀土金属会出现腐蚀电位下降的趋势[16]。另有研究发现[17]含稀土Y的AZ91镁合金在干/湿交替腐蚀环境比在连续浸泡的溶液环境中发生更严重的腐蚀。本文作者前期已经模拟汽车在冬季路面上经常遇到的融雪剂溶液中的干/湿交替腐蚀环境,采用失重法、电化学极化测试结合腐蚀形貌观察等方法探明了不同添加量的 (La, Ce) 混合稀土对AZ91镁合金在该环境中腐蚀动力学的影响规律[18],本工作研究 (La, Ce) 混合稀土对AZ91镁合金在融雪剂溶液中经历干/湿交替循环腐蚀后的腐蚀产物及电化学阻抗行为的影响。

1 实验材料与方法

以商用AZ91镁合金为原材料,其化学成分 (质量分数/%, 下同) 为Al 8.84, Zn 0.68, Mn 0.1918, Si 0.0297, Fe 0.0025, Cu 0.0033, Ni 0.0009,余量为Mg。稀土镁合金的制备方法是将含20% (La, Ce) 混合稀土的中间合金与AZ91镁合金一同置于ZG-001型真空感应熔炼炉中,通入氩气进行保护,加热至730 ℃进行搅拌,保温30 min后倒入金属模具中自然冷却。采用ICP光谱仪对 (La, Ce) 混合稀土添加量为1.0%的AZ91镁合金中稀土含量进行检测,测得La的实际含量为0.4%,Ce的实际含量为0.75%。采用线切割将镁合金加工成10 mm×10 mm×5 mm的样品。

无机融雪剂以氯化钠型融雪剂为主。选取一种典型成分 (60% NaCl,40% CaCl2) 配制成质量分数为3.5%的融雪剂溶液。将样品置于融雪剂溶液中进行干/湿交替循环腐蚀实验,实验装置参见文献[18]。实验在室温下进行,样品在融雪剂溶液中浸泡2 h后将溶液排空,然后在空气中连续干燥10 h,此为一个循环。本实验共进行了20个干/湿交替循环腐蚀。采用S-3400扫描电镜观察合金腐蚀前后的表面形貌,并采用EDS分析添加稀土前后合金表面腐蚀产物的元素分布。采用D/MAX-2500/PC X射线衍射仪测定合金腐蚀产物的物相组成。采用Zennium电化学工作站进行EIS测试。3.5%融雪剂溶液为腐蚀介质,大面积铂片为辅助电极,饱和甘汞电极为参比电极,镁合金为工作电极。扰动电压为5 mV,测量的频率范围为0.1~1×105 Hz。

2 结果与分析 2.1 混合稀土对AZ91镁合金腐蚀产物的影响 2.1.1 混合稀土对AZ91镁合金微观组织的影响

图 1为添加 (La, Ce) 混合稀土前后AZ91镁合金微观组织的SEM形貌。由图 1 (a) 可见,AZ91镁合金的铸态组织主要由基体相α-Mg (Al在Mg中形成的固溶体) 和沿晶界连续分布的网状β-Mg17Al12相组成,由于合金中含有少量的Mn元素,因此会出现AlMn相[19, 20]图 1 (a) 中的亮白相经EDS分析可知由Al及Mn元素组成[21],即为AlMn相。添加1.0% (La, Ce) 混合稀土后 (图 1 (b)),AZ91镁合金中的β-Mg17Al12相出现了明显的细化或碎化现象,并有大量针状和粒状的新相生成。文献报道[18]通过EDS及XRD检测得知针状相为Al4 (La, Ce),粒状相为Al10Ce2Mn7

图 1 添加稀土前后AZ91镁合金微观组织的SEM形貌 (a) 未添加稀土; (b) 添加1.0% (La, Ce) 混合稀土 Fig. 1 SEM morphologies of the microstructures of AZ91 Mg alloy without or with mischmetal addition (a) without mischmetal addition; (b) with 1.0% (La, Ce) mischmetal addition
2.1.2 混合稀土对AZ91镁合金腐蚀产物形貌及结构的影响

图 2为AZ91镁合金和添加1.0% (La, Ce) 混合稀土的AZ91镁合金在3.5%的融雪剂溶液中经历干/湿交替循环腐蚀4个周期后的表面形貌及20个周期的截面形貌。由图 2 (a-1),(b-1)可见,在经历4个周期干/湿交替循环腐蚀后,添加稀土前后AZ91镁合金表面都形成了明显的腐蚀产物,不易区分两者腐蚀的轻重程度。将经历4个周期干/湿交替循环腐蚀的表面腐蚀产物去除之后 (如图 2 (a-2),(b-2) 所示) 发现,添加1.0% (La, Ce) 混合稀土的AZ91镁合金表面相对AZ91镁合金的腐蚀较为轻微。图 2 (a-3),(b-3) 为经历20个周期干/湿交替循环腐蚀后截面腐蚀形貌,可以发现AZ91镁合金表面形成的腐蚀产物与基体之间存在明显的裂缝,腐蚀产物比较疏松,很容易脱落; 添加1.0% (La, Ce) 混合稀土后,AZ91镁合金表面的腐蚀产物出现了明显的分层现象,靠近基体的腐蚀产物变得较为致密,但外层的腐蚀产物仍然较为疏松。对腐蚀产物的能谱分析 (见图 2 (a-3),(b-3) 的线扫描) 表明稀土添加前后腐蚀产物中均含有Mg, O, Al, Cl, Ca等元素,Mg, Al为镁合金基体参与腐蚀反应后进入到腐蚀产物中的元素,O或C元素来源于空气,Cl及Ca元素来源于融雪剂溶液。添加1.0% (La, Ce) 混合稀土后,AZ91镁合金表面的腐蚀产物中检测到少量的稀土元素La和Ce。

图 2 添加稀土前后AZ91镁合金经历不同干/湿交替循环腐蚀实验的腐蚀形貌及腐蚀产物的元素分布 (a) 未添加稀土; (b) 添加1.0% (La, Ce) 混合稀土; (1) 4个周期干/湿交替循环腐蚀后的表面形貌; (2) 4个周期干/湿交替循环腐蚀后去除腐蚀产物的表面形貌; (3) 20个周期干/湿交替循环腐蚀后的截面形貌及元素分布 Fig. 2 Corrosion morphologies and elements distribution of AZ91 Mg alloy without or with mischmetal addition after different dry-wet cycles (a) without mischmetal addition; (b) with 1.0% (La, Ce) mischmetal addition; (1) surface morphologies after 4 dry-wet cycles; (2) surface morphologies of removing the corrosion products after 4 dry-wet cycles; (3) cross-sectional morphologies and elements distribution of the corrosion products after 20 dry-wet cycles

对镁合金表面的腐蚀产物进行物相分析时,由于腐蚀产物较为疏松,采用XRD直接测试,X射线很容易穿透腐蚀产物而测得镁合金基体的信息。为了避免基体信号干扰,本实验采用洁净的刻刀将经历20个周期干/湿交替循环腐蚀的镁合金表面的腐蚀产物刮下进行XRD测试。图 3为添加1.0% (La, Ce) 混合稀土前后镁合金腐蚀产物的XRD测试结果。由图 3可见,AZ91镁合金的腐蚀产物主要是由CaCO3, Mg (OH)2, MgO及Mg6Al2CO3 (OH)16·4H2O组成。添加1.0% (La, Ce) 混合稀土后的AZ91镁合金的腐蚀产物中除了检测到CaCO3, Mg (OH)2, MgO, Mg6Al2CO3 (OH)16·4H2O之外,还发现了 (La, Ce) AlO3对应的衍射峰,表明稀土元素La和Ce是通过参与腐蚀反应掺杂到腐蚀产物中,而不是由于α-Mg基体腐蚀溶解后失去对针状或粒状稀土相的包覆作用,使稀土相脱落到腐蚀产物中被检测到。腐蚀产物中的CaCO3是由于融雪剂溶液中的Ca2+附着在镁合金表面与空气中CO2反应而生成。

图 3 添加稀土前后AZ91镁合金经历20个周期干/湿交替循环腐蚀的表面腐蚀产物的XRD图谱 (a) 未添加稀土;(b) 添加1.0% (La, Ce) 混合稀土 Fig. 3 XRD patterns of corrosion products of AZ91 Mg alloy without or with mischmetal addition after 20 dry-wet cycles (a) without mischmetal addition; (b) with 1.0% (La, Ce) mischmetal addition
2.2 混合稀土对AZ91镁合金电化学阻抗行为的影响

镁合金表面腐蚀产物膜对基体的保护作用直接影响到镁合金的抗腐蚀能力,而腐蚀产物膜保护性的优劣很大程度上取决于膜层的致密程度与稳定性。从上述实验结果可知,添加1.0% (La, Ce) 混合稀土的AZ91镁合金腐蚀产物中出现了致密层。为了进一步明确稀土对镁合金腐蚀产物稳定性的影响,在每一个干/湿交替循环腐蚀对应的湿环境结束时对两种镁合金的电化学阻抗谱进行测试。

图 4为AZ91镁合金在3.5%融雪剂溶液中经历20个周期干/湿交替循环中每个湿环境结束时对应的阻抗图谱。可见,在每一个周期湿环境中测得的EIS图谱形状基本相似,表明整个腐蚀过程中合金与溶液的界面反应机理基本类似。由图 4 (a), (c), (e), (g), (i) 对应的Nyquist图可知:AZ91镁合金的阻抗谱由一个中高频容抗弧和一个低频感抗弧构成。图 4 (b), (d), (f), (h), (j) 所示的Bode图可知:阻抗谱中至少包含两个时间常数,即在镁合金表面存在一个状态变量X随着扰动电压E的变化而变化。状态变量X可能是镁合金表面腐蚀产物膜致密程度的变化,感抗弧的出现则与镁合金表面的腐蚀产物膜的体积分数相关[22]

图 4 AZ91镁合金在3.5%融雪剂溶液中经历20个周期干/湿交替循环腐蚀的电化学阻抗图谱 (a), (c), (e), (g), (i) Nyquist图; (b), (d), (f), (h), (j) Bode图 Fig. 4 EIS of AZ91 Mg alloy after 20 dry-wet cycles in 3.5% deicing salt solution (a), (c), (e), (g), (i) Nyquist diagram; (b), (d), (f), (h), (j) Bode diagram

AZ91镁合金在起初1~4个周期干/湿交替循环腐蚀过程中阻抗幅值不断增大,在第4个循环的湿环境中测得的阻抗幅值达到最大。从第5个循环开始,AZ91镁合金的中高频容抗弧的阻抗幅值减小,感抗弧出现了收敛。随之第6,7个循环腐蚀的阻抗幅值略有增加。第8~10个循环腐蚀的阻抗幅值降到一个新低,之后的10个周期干/湿交替循环腐蚀的阻抗幅值又略有增加。阻抗谱的变化反映了镁合金表面状态的改变。在最初的4个循环中AZ91镁合金表面逐渐形成腐蚀产物,因而阻抗幅值不断增大,感抗现象明显。随着干/湿交替次数的增多,干环境的干燥作用往往会导致腐蚀产物膜产生裂纹而变得疏松多孔,因而阻抗幅值明显降低 (见图 4 (c)~(f))。当镁合金处于湿环境时,部分不稳定的腐蚀产物将被溶解,同时又有新的腐蚀产物生成。腐蚀产物膜经过这种“优胜劣汰”的循环调制过程,最终会在镁合金表面形成相对稳定的表面膜,因此随后的10个周期循环腐蚀的阻抗谱幅值在一定范围内波动并有小幅增加。比较图 4 (a), (c), (e), (g), (i)的Nyquist图可知,干/湿交替循环次数介于5~13次之间时,AZ91镁合金的阻抗图谱明显变“瘪”,表明对应电极的弥散系数减小,这是因为电极表面变得粗糙而导致电流分布不均匀的结果。这说明该阶段腐蚀产物的溶解脱落要大于新的腐蚀产物形成的速率,腐蚀产物膜凹凸不平也不够完整。当腐蚀进入第14个循环以后,阻抗谱又变回半圆形态,表明AZ91镁合金表面逐渐形成相对连续平整的腐蚀产物膜。

图 5为添加1.0% (La, Ce) 混合稀土的AZ91镁合金在3.5%融雪剂中经历20个周期干/湿交替循环腐蚀对应每个湿循环结束时的阻抗图谱。与图 4对比发现,添加稀土前后AZ91镁合金阻抗谱的形状基本相似,表明添加稀土前后镁合金与溶液的界面反应机理基本类似。不同之处在于稀土的添加显著提高了AZ91镁合金在相同周期的阻抗谱幅值。就添加1.0% (La, Ce) 混合稀土的AZ91镁合金本身而言,中高频容抗弧在前3个循环逐步增大,第4个循环对应的容抗弧半径较第3个循环的容抗弧半径略有收缩 (见图 5 (a), (b))。较大的容抗弧幅值一直保持到第9个循环结束 (见图 5 (c)~(f))。在随后的10~20个周期干/湿交替循环腐蚀过程中,容抗弧幅值有所降低,但由于表面膜的溶解和修复逐渐达到一个平衡,合金的阻抗幅值基本稳定在一定范围内 (见图 5 (g)~(j))。尤其到后期的4个循环,阻抗谱的变化非常小 (见图 5 (i), (j))。与AZ91镁合金相比,添加1.0% (La, Ce) 混合稀土后其Nyquist图更加饱满 (见图 5 (a), (c), (e), (g), (i)),说明添加稀土有助于提高AZ91镁合金的弥散系数,电极表面平整,因而腐蚀电流分布更加均匀。EIS结果表明稀土的添加有助于提高AZ91镁合金腐蚀产物膜的稳定性。

图 5 添加1.0% (La, Ce) 混合稀土的AZ91镁合金在3.5%融雪剂溶液中经历20个周期干/湿交替循环腐蚀的电化学阻抗图谱 (a), (c), (e), (g), (i) Nyquist图; (b), (d), (f), (h), (j) Bode图 Fig. 5 EIS of AZ91 Mg alloy with 1.0% (La, Ce) mischmetal addition after 20 dry-wet cycles in 3.5% deicing salt solution (a), (c), (e), (g), (i) Nyquist diagram; (b), (d), (f), (h), (j) Bode diagram
2.3 结果与讨论

Song等[23]认为AZ系列镁合金在NaCl溶液中的腐蚀产物膜最内层为Mg-Al-O膜,中间层为MgO膜,最外层为Mg (OH)2膜。Nordlien等[14]采用TEM对Mg-Al-Zn及Mg-Al-RE三元合金在蒸馏水中浸泡48h形成表面膜结构的研究发现,两种合金的表面膜与纯Mg及Mg-Al二元合金表面的氧化膜结构类似,也是具有3层结构。紧邻金属最内层是含水化合物,之后是薄薄的中间层,最外面为片状层。他们认为RE比Zn具有更好的钝化能力,因而Mg-Al-RE合金的耐蚀性更优异。含RE镁合金的钝化能力更优是与金属及其生成氧化物的体积比 (Pilling-Bedworth Ratio,PBR) 有关。Mg生成MgO的PBR值仅为0.81,小于1,因此Mg发生氧化生成MgO或在含水介质中进一步反应生成Mg (OH)2时,表面膜的体积要小于生成氧化物的金属体积,故形成的表面膜疏松且不连续。Al, La, Ce生成Al2O3, La2O3与Ce2O3的PBR值均大于1[24],因而Al, La, Ce等参与生成表面膜的体积要大于所消耗的金属体积,故 (La, Ce) 混合稀土加入后生成 (La, Ce) AlO3的腐蚀产物时体积会增大,腐蚀产物膜变得相对致密。

当实验条件转变为干/湿交替的腐蚀环境,腐蚀介质对应为融雪剂溶液时,AZ91镁合金表面的腐蚀产物主要由MgO, Mg (OH)2, Mg6Al2CO3 (OH)16·4H2O以及CaCO3组成,添加 (La, Ce) 混合稀土后的AZ91镁合金还生成了 (La, Ce) AlO3的腐蚀产物 (见图 3)。图 6为添加1.0% (La, Ce) 混合稀土的AZ91镁合金腐蚀产物的截面形貌及主要元素的面扫描结果。由图 6 (b) 可见,腐蚀产物中的Mg主要富集在紧邻基体的表面和外层; 由图 6 (c), (d) 可知,Al元素和Ca元素在腐蚀产物中分布相对均匀,但对应图 6 (a) 致密层的部位这两种元素含量较少。腐蚀产物中的O元素均匀分布在致密层和疏松层 (见图 6 (e)); (La, Ce) 混合稀土的添加量仅为1.0%,因此在腐蚀产物中检测到的La元素和Ce元素含量也较少,但这两种稀土元素在腐蚀产物的致密层和疏松层中分布没有明显差别。根据图 6的元素分布特点,可知添加1.0% (La, Ce) 混合稀土的AZ91镁合金腐蚀产物的基本结构:最外层为CaCO3,次外层为Mg (OH)2,其间可能夹杂部分CaCO3。疏松层的中间部分主要为Mg6Al2CO3-(OH)16·4H2O, CaCO3以及 (La, Ce) AlO3等; 致密层主要为氧化物,可能部分为MgO,或者夹杂着La或Ce的氧化物。稀土氧化物对表面膜裂纹或内层膜与镁合金基体间的裂缝等缺陷起到填充和修复作用,因此添加稀土的AZ91镁合金在融雪剂溶液中经历干/湿交替循环腐蚀后其腐蚀产物变得相对致密。添加稀土前后AZ91镁合金腐蚀产物膜的变化可以用图 7所示的物理模型来表示。由于稀土的添加,腐蚀产物中含稀土化合物/氧化物的生成,使得腐蚀产物的致密性提高,图 7 (a)中腐蚀产物的裂缝消失 (如图 7 (b) 所示)。

图 6 添加1.0% (La, Ce) 混合稀土的AZ91镁合金腐蚀产物的截面形貌及主要元素的EDS面扫描结果 (a) 添加1.0% (La, Ce) 混合稀土的AZ91镁合金的电子像; (b) Mg元素分布图; (c) Al元素分布图; (d) Ca元素分布图; (e) O元素分布图; (f) Ce元素分布图; (g) La元素分布图 Fig. 6 Cross-section morphology and element mapping of AZ91 magnesium alloy with 1.0% (La, Ce) mischmetal addition (a) electron image of magnesium alloy with 1.0% (La, Ce) mischmetal addition; (b) Mg mapping; (c) Al mapping; (d) Ca mapping; (e) O mapping; (f) Ce mapping; (g) La mapping
图 7 添加稀土前后AZ91镁合金在3.5%融雪剂溶液中的腐蚀产物膜结构的物理模型 (a) 未添加稀土; (b) 添加1.0% (La, Ce) 混合稀土 Fig. 7 Physical models of corrosion products on the surfaces of AZ91 Mg alloy without or with mischmetal addition in 3.5% deicing salt solution (a) without mischmetal addition; (b) with 1.0% (La, Ce) mischmetal addition

综上可知,添加 (La, Ce) 混合稀土前后AZ91镁合金电化学阻抗结果表明稀土的添加可以明显提高AZ91镁合金的阻抗谱幅值,降低其弥散效应,减小阻抗谱的变化幅度,表明稀土可以提高镁合金腐蚀产物膜的稳定性; 而稀土对AZ91镁合金腐蚀产物膜组成和结构的影响表明稀土可以提高腐蚀产物膜的致密性和完整性,因而含 (La, Ce) 混合稀土的AZ91镁合金表面腐蚀产物对基体具有更强的保护作用。

3 结论

(1) 添加 (La, Ce) 混合稀土前后AZ91镁合金在3.5%融雪剂溶液中的交流阻抗行为存在明显差异。(La,Ce) 混合稀土的添加,不仅可以提高经历相同腐蚀周期的AZ91镁合金的阻抗值,还可以降低合金表面的弥散效应。交流阻抗结果表明 (La, Ce) 混合稀土可以提高镁合金在干/湿交替循环腐蚀过程中抵抗表面膜破损的能力以及表面膜的修复能力,从而提高镁合金表面膜对镁合金基体的保护性。

(2) (La,Ce) 混合稀土的加入可以改变AZ91镁合金腐蚀产物膜的组成、结构及其相对致密性。AZ91镁合金在3.5%融雪剂溶液中经历干/湿交替循环腐蚀后生成的腐蚀产物主要是由CaCO3, Mg (OH)2, MgO及Mg6Al2CO3 (OH)16·4H2O组成。添加1.0% (La, Ce) 混合稀土后,AZ91镁合金的腐蚀产物中出现了 (La, Ce) AlO3。稀土及Al生成氧化物的PBR值较大,因此 (La, Ce) AlO3有助于提高腐蚀产物膜的致密性和完整性。

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