镁元素符号Mg,原子序数为12,电子结构为标准电极电位很负(-2.36V),较易失电子而发生氧化反应,从而导致镁及镁合金的耐腐蚀性很差,在腐蚀性介质中很容易发生严重的腐蚀。镁合金自然形成的氧化膜疏松多孔,以MgO、Mg2+为主要成份的膜的致密度系数为0.8左右(<1),对基体的保护能力较差,不适用于大多数的腐蚀性环境。
镁合金的腐蚀方式通常有两种情况:一是在一般环境中的腐蚀,称“一般腐蚀”或“环境腐蚀”,也称“化学腐蚀”,二是在原电池环境下产生的“电化学腐蚀”。并且它的腐蚀形态表现为电偶腐蚀、点蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀、丝状腐蚀这五种。
针对镁合金发生腐蚀的机理,目前镁合金腐蚀防护技术的研究工作主要集中在以下几个方面:
1、零件设计
一个好的保护措施要从一个好的设计开始。这是一个系统工程,从腐蚀防护的角度出发,一个好的镁合金零件设计应考虑下列因素:
(1)不能让水或其它液体聚积在一起,使之形成原电池环境。(2)边角应设计成圆弧形,尖锐的边角会降低保护作用。
2 、材料选择
产品设计中,各相邻零配件所用原材料的选择也是很重要的。既要保证其结构性功能不受影响,又要使两种材料间的电位差不大,方能保证不产生严重腐蚀现象。
另一个要注意的问题是,零件之间的连结件及连结介质的材料与防腐蚀处理工艺
3、 冶金控制
相组成对镁合金的腐蚀性能影响也很大,合金的加工工艺不同,相成份和含量不同,其影响机理也不同。如快速凝固可以改善材料的相成份和微观结构,使基体组织更加均匀,减少缺陷,抑制局部腐蚀。
另一方面,就是开发高耐蚀新型合金系统,以适应不同腐蚀性环境的影响。
4、 表面处理
在冶金控制及新型合金开发取得重大进展之前,通过各种表面处理技术来控制镁合金的腐蚀,毫无疑问,这应是当前业界最重要的研究课题。