D0I:10.13374/j.iss1001-053x.2006.03.013 第28卷第3期 北京科技大学学报 Vol.28 No.3 2006年3月 Journal of University of Science and Technology Beijing Mar.2006 镁合金在水-乙二醇体系中的电偶腐蚀及缓蚀剂 张继心张巍李久青 北京科技大学材料科学与工程学院腐蚀与防护中心，北京100083 摘要研究了AZ91D压铸镁合金分别与Q235钢、H62黄铜、LF21铝合金及356#铸铝偶接在水 一乙二醇体系中的电偶腐蚀行为和规律，并对加入开发的有机-无机复配缓蚀剂前后的腐蚀行为差 异和缓蚀效果作出了评价，结果表明，加入缓蚀剂后不仅降低了电偶对中镁合金的全面腐蚀，而且 有效抑制了点蚀，通过电偶腐蚀电化学参量的测量和动电位极化曲线的测量发现，AZ91D压铸镁 合金的电偶腐蚀由加入缓蚀剂前的阴极控制转变为阳极控制，且对阳极过程抑制显著. 关键词AZ91D镁合金；水-乙二醇体系；电偶腐蚀；缓蚀剂 分类号TG174.42 为了降低能耗，减少废气对环境的污染，汽车 防护对策的研究尚不多见，因此开展水一乙二醇 行业对减轻车身重量给与了很大的关注.镁合金 体系中镁合金腐蚀问题的研究并开发经济有效的 是最轻的金属结构材料，已成为汽车轻量化的首 缓蚀剂具有十分重要的意义， 要选择山.但是镁合金的标准电极电位低，化学 1实验方法 和电化学活性高，耐腐蚀性差，这已成为制约其应 用的一个重要因素，因此必须考虑镁合金的各种 1.1溶液与材料 腐蚀问题并采取经济有效的保护措施[2-6]， 所用溶液为水-乙二醇（体积比1：1）溶液 在汽车发动机缸体及冷却系统中采用镁合金 实验中添加的缓蚀剂为自主开发的有机-无机复 具有减重潜力和应用前景，但必须面对防冻液对 配缓蚀剂.缓蚀剂组成成分：苯甲酸钠2.5 镁合金的腐蚀问题，其中也包括镁合金与其他材 gL1,苯并三氮唑2gL1,巯基苯并噻唑 料组配时所面临的电偶腐蚀问题.目前使用的商 2gL1,钼酸钠3gL1,硅酸钠1gL1,氟化钠 品冷却液基本上都是水-乙二醇体系，其中所添 1gL1,氢氧化钠1g·L-1,金鱼牌洗涤剂 加的缓蚀剂对铸铁、铸造铝合金、黄铜、钎焊材料 1gL1.加入缓蚀剂后溶液pH值大约为9.所 等均有较好的缓蚀作用[7-10].关于在汽车发动机 用电极材料为AZ91D压铸镁合金以及与其组成 冷却系统中使用的镁合金以及镁合金在水-乙二 电偶的Q235钢、H62黄铜、LF21铝合金及356# 醇体系中所面临的腐蚀（特别是电偶腐蚀）问题和铸铝.实验材料的化学成分如表1所示 表1实验用材料的化学成分 Tablel Compositions of experimental materials 实验材料 主要化学成分（质量分数）/% AZ91D压铸镁合金 Al8.5~9.5,Mn0.17-0.4,Zn0.45-0.9,5i0.05(max),Cu0.25(max),Ni0.001(max）,Fe 0.004{m8x),Mg余量 Q235碳钢 C0.1,S0.2,Mn0.37,P0.019,S0.012,Fe余量 H62黄铜 Cu60.5,Pb0.08,Fe0.15,Sb0.005,Bi0.002,P0.01,Zn余量 LF21铝合金 Mn1.0-1.6,Fe0.7(max,i0,6(max),杂质1.75(max,A余量 356*铸铝 Mg0.2-0.4,Si6-8,A1余量 用上述材料制成试样用环氧树脂镶嵌，暴露 面积1cm2,实验前用水砂纸打磨至1000#. 1.2浸泡实验 收稿日期：2005-01-24修回日期：20050408 将AZ91D压铸镁合金与其他四种金属偶接， 基金项目：国家自然科学基金资助项日(No,50122118) 作者简介：张继心(1980一)，男，硕士研究生 分别放入加与不加缓蚀剂的水-乙二醇体系中全第 ￾￾ 卷 第 ￾ 期 ￾￾￾￾ 年 ￾ 月 北 京 科 技 大 学 学 报 ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ·。￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾劝￾￾￾ ￾￾￾ 。 ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ 。 ￾￾￾￾ 镁合金在水一 乙二醇体系中的电偶腐蚀及缓蚀剂 张 继 心 张 巍 李久 青 北京科技大学材料科学与工程学 院腐蚀与防护 中心 ， 北京 ￾￾￾￾￾￾ 摘 要 研究了 ￾￾￾ 压铸镁合金分别与 邸之￾ 钢 、 ￾￾黄铜 、 ￾￾￾铝合金及 ￾￾￾￾铸铝偶接在水 一 乙 二醇体系 中的电偶腐蚀行 为和 规律 ， 并对加入开发 的有机一 无机复配缓蚀剂前后 的腐蚀行为差 异和 缓蚀效果作 出了评价 ￾ 结果表 明 ， 加入缓蚀剂后不仅降低 了电偶对 中镁合金 的全面腐蚀 ， 而且 有效抑制 了点蚀 ￾ 通过 电偶腐蚀 电化学参量的测量和 动 电位极化 曲线的测量发现 ， ￾￾￾￾￾ 压 铸镁 合金 的 电偶腐蚀 由加入缓蚀剂前的阴极控制转变为 阳极控制 ， 且对 阳极过程抑制显著 ￾ 关键词 ￾￾￾ 镁合金 ￾ 水一 乙 二醇体系 ￾ 电偶腐蚀 ￾ 缓蚀剂 分类号 ￾￾ ￾￾ · ￾ 为 了降低能耗 ， 减少废气对环境 的污染 ， 汽车 行业对减轻车身重量给与 了很大 的关注 ￾ 镁合金 是最 轻的金属 结构材 料 ， 已 成为汽 车轻量 化 的首 要选择川 ￾ 但是镁 合金 的标准 电极 电位低 ， 化 学 和 电化学活性高 ， 耐腐蚀性差 ， 这 已成为制约其应 用的一个重要 因素 ， 因此 必 须考虑 镁 合金 的各 种 腐蚀 问题并采取经济有效 的保护措施 〔￾一￾￾ ￾ 在汽 车发动机缸体及冷却系统中采用镁合金 具有减重潜力和 应 用 前景 ， 但 必 须 面 对 防冻液对 镁合金 的腐蚀 问题 ， 其 中也 包括镁 合金 与其 他 材 料组配 时所 面 临的 电偶腐蚀 问题 ￾ 目前使用 的商 品冷却液 基 本 上 都是 水一 乙 二 醇 体 系 ， 其 中所 添 加的缓蚀剂 对 铸铁 、 铸造铝 合 金 、 黄铜 、 钎焊 材 料 等均有较好 的缓蚀 作用 〔￾一 ￾ ￾ 关 于在 汽车发动机 冷却系统 中使用 的镁合金 以及 镁合金 在 水一 乙 二 醇体系中所面 临的腐蚀 ￾特别是 电偶腐蚀 ￾问题和 防护对策 的研 究 尚不 多见 ， 因此 开 展 水 一 乙 二 醇 体系 中镁合金腐蚀 间题 的研究并开发经济有效 的 缓蚀剂具有十分重要 的意 义 ￾ ￾ 实验方法 ￾ ￾ ￾ ￾容液与材料 所用溶液 为 水 一 乙 二 醇 ￾体 积 比 ￾￾ ￾ 溶 液 ￾ 实验 中添加的缓蚀剂 为 自主开 发 的有 机一 无 机 复 配 缓 蚀 剂 ￾ 缓 蚀 剂 组 成 成 分 ￾ 苯 甲 酸 钠 ￾ ￾ ￾ ￾’ ￾ 一 ‘， 苯 并 三 氮 哇 ￾￾’ ￾ 一 ’， 琉 基 苯 并 唆 哇 ￾￾ · ￾ 一 ‘， 铝 酸钠 ￾￾’ ￾ 一 ‘， 硅酸钠 ￾￾ · ￾ 一 ‘， 氟化钠 ￾￾’ ￾一 ‘， 氢 氧 化 钠 ￾ ￾ · ￾ 一 ‘， 金 鱼 牌 洗 涤 剂 ￾￾’ ￾ 一 ‘ ￾ 加入缓蚀剂 后 溶 液 ￾￾ 值 大约 为 ￾ ￾ 所 用 电极材料 为 ￾￾￾￾￾ 压 铸镁 合金 以及 与其 组 成 电偶 的 ￾￾ 钢 、 ￾￾￾黄铜 、 ￾￾￾铝 合 金 及 ￾￾￾￾ 铸铝 ￾ 实验材料 的化学成分如表 ￾所示 ￾ 表 ￾ 实验 用材料的化学成分 ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 实验材料 主要化学成分￾质量分数￾￾￾ ￾￾￾￾ 压铸镁合金 ￾￾￾￾碳钢 ￾￾￾黄铜 ￾￾￾铝合金 ￾￾￾￾铸铝 川 ￾ ￾ ￾一 ￾ ￾ ￾ ， ￾￾ ￾ ￾ ￾￾一 ￾ ￾ ‘￾ ， ￾￾ ￾ ￾ ￾￾一 ￾ ￾ ￾ ， ￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾ ， ￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾ ， ￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ， ￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾ ， ￾￾余量 ￾ ￾ ￾ ￾ ， ￾￾￾ ￾ ￾ ， ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ， ￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ， ￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ， ￾￾ 余量 ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ， ￾￾￾ ￾ ￾￾ ， ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ， ￾￾￾ ￾ ￾￾￾ ， ￾￾￾ ￾ ￾￾￾ ， ￾ ￾ ￾ ￾￾ ， ￾￾ 余量 ￾￾ ￾ ￾ ￾一 ￾ ￾ ￾ ， ￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾〕 ·， ￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾ ， 杂质 ￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾ ， 川 余量 ￾￾ ￾ ￾ ￾一 ￾ ￾ ￾ ， ￾ ￾一 ￾ ， ￾ 余量 用上述材 料制 成试 样 用 环 氧 树脂镶 嵌 ， 暴 露 收稿日期 ￾ ￾￾￾￾刃￾龙￾ 修回 日期 ￾ ￾￾￾￾一￾￾一￾ 基金项 目 ￾ 国家 自然科学基金资助 项 目￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾ 作者简介 ￾ 张继心 ￾￾￾￾￾一 ￾ ， 男 ， 硕士研究生 面积 ￾￾￾“， 实验前用水砂 纸打磨至 ￾￾￾￾￾ ￾ ￾ · ￾ 浸泡 实验 将 ￾￾￾￾ 压铸镁合金 与其他 四种金属 偶接 ， 分别放入 加与不加缓 蚀 剂 的水一 乙 二 醇体系 中全 ＤＯＩ：１０．１３３７４／ｊ．ｉｓｓｎ１００１－０５３ｘ．２００６．０３．０１３