鎂合金防腐蝕技術(shù)

前言

　　我國(guó)是世界上鎂產(chǎn)量最多的國(guó)家。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前鎂合金壓鑄件的產(chǎn)量居世界首位，因此鎂及其合金已成為我國(guó)重要的具有戰(zhàn)略意義的金屬材料之一?！　℃V合金是一種極輕的工程材料，鎂及鎂合金相對(duì)密度小，是鋁的2/3，鋅的1/4，鐵的1/4。近年來由于日益苛刻的環(huán)保要求，迫使汽車業(yè)必須在自身輕量化上尋求突破，減少溫室氣體的排放，鎂合金成為“新寵”。正是這一特性，加之鑄造性能好、切削性能極好、尺寸穩(wěn)定性好、減振性能好，使其成為航空航天、汽車工業(yè)中首選的替代材料。除此之外，鎂合金耐沖擊振動(dòng)、抗電磁波干擾和散熱性好，成為電子通訊業(yè)3G產(chǎn)品向輕薄短小方向發(fā)展所必需的熱門材料。與鋼及工程塑料相比，鎂合金的比強(qiáng)度大、相對(duì)機(jī)械性能高、阻尼性和切削性好、導(dǎo)熱性及減振性好、而且易于回收，具有廣闊的應(yīng)用前景，成為21世紀(jì)當(dāng)今世界最重要的最有發(fā)展?jié)摿Φ纳逃幂p質(zhì)材料，并被譽(yù)為綠色工程材料?！　∽鳛榻Y(jié)構(gòu)材料的鎂合金其主要不足一是成本高，二是鎂合金相對(duì)強(qiáng)度較低、耐磨性較差，而最重要的是鎂合金耐蝕性很差，在工業(yè)大氣和海洋大氣環(huán)境中不加防護(hù)都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，其應(yīng)用受到腐蝕問題的嚴(yán)重制約。近年來由于焊接技術(shù)的進(jìn)步，焊接中氯化物夾雜引起的腐蝕問題有了較好解決。此外，用電解法已能生產(chǎn)高純鎂，這為提高鎂合金整體耐蝕性能創(chuàng)造了前提。不管是鑄造的還是變形鎂合金耐蝕性均低，加之含鋁的高強(qiáng)度鎂合金應(yīng)力腐蝕破裂敏感，工業(yè)上大多采用大斷面鑄件或鍛件，而薄板、型材和管材，因?yàn)檩p度腐蝕都可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度突然損失，并且防護(hù)手段復(fù)雜，更加嚴(yán)重地阻礙著它們的廣泛應(yīng)用。　　作為一種嘗試，作者收集了國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料和實(shí)例，結(jié)合本人近40年的腐蝕科技工作經(jīng)歷，編寫成《鎂合金防腐蝕技術(shù)》一書，以求為從事鎂合金表面處理和應(yīng)用的科研人員和生產(chǎn)第一線技術(shù)人員提供參考。　　本書第一章提供了各種鎂合金牌號(hào)、成分及其基本性能；第二章敘述了鎂及鎂合金的腐蝕電化學(xué)行為。第三、四、五章介紹了鎂及其合金的主要腐蝕特征，第六章是本書的核心，詳實(shí)地?cái)⑹隽硕喾N化學(xué)膜形成的方法和工藝及各種防腐蝕方法，可直接用于指導(dǎo)實(shí)踐。第七章介紹了通常鎂合金腐蝕試驗(yàn)方法，最后一章介紹了鎂合金的工業(yè)應(yīng)用?！　?duì)于本書出版，中國(guó)科學(xué)院工程院院士、裝甲兵工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師徐濱士老師熱情為本書作序，在此表示由衷的謝意，并借此祝福徐老師及夫人健康長(zhǎng)壽?！　《嗄陙?，我的夫人朱淑華女士為我完成書稿提供了良好的條件，我兒薛新、薛富津協(xié)助收錄大量的文獻(xiàn)資料，才得以寫成書稿。　　在編寫過程中大量的文稿匯總、圖片和文字編排由朱蘭芬小姐協(xié)助完成，對(duì)此表示謝意?！　」枮I鑫科納米科技發(fā)展有限公司對(duì)于本書出版給予了大力支持，在此表示衷心感謝?！　≡诰幹緯^程中，參考過大量文獻(xiàn)，編者只把20世紀(jì)90年代以后的文獻(xiàn)進(jìn)行了收錄，在此對(duì)參考過的文獻(xiàn)的作者一并表示感謝。作者在已有10年鎂鋁材料表面處理經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，閱讀了大量鎂合金表面處理的文獻(xiàn)，現(xiàn)在只是從使用角度闡述鎂合金已有成功應(yīng)用的防腐蝕技術(shù)，無意對(duì)任何人的具體科研成果進(jìn)行涉足，如有相似之處只是一種巧合，并請(qǐng)示教。

內(nèi)容概要

本書闡述了鎂及鎂合金腐蝕和防腐蝕的基本原理，詳細(xì)介紹了鎂合金防腐蝕的主要方法，其中重點(diǎn)敘述了鎂合金無機(jī)膜（轉(zhuǎn)化膜和電鍍層）和有機(jī)涂層的制備及鎂合金主要的防護(hù)措施，對(duì)科研和生產(chǎn)有指導(dǎo)意義。本書主要適用于從事鎂合金加工和防護(hù)技術(shù)人員、操作人員及科研人員參考。

作者簡(jiǎn)介

薛俊峰
　　1941年生。自北京鋼鐵學(xué)院(現(xiàn)為北京科技大學(xué))畢業(yè)后，從事鋁和鎂的腐蝕研究工作10年、化工防腐蝕研究17年，先后完成20多項(xiàng)工業(yè)腐蝕研究工作，并發(fā)表二十余篇學(xué)術(shù)論文，其研究項(xiàng)目均在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中獲得應(yīng)用，取得顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，先后出版《鈦的腐蝕、防護(hù)及工程應(yīng)用》、《材料的耐蝕性和適用性手冊(cè)》等著作。從20世紀(jì)90年代開始，從事自有專利技術(shù)的投產(chǎn)和推廣工作，并走上企業(yè)管理工作，現(xiàn)已取得發(fā)明專利三項(xiàng)，實(shí)用新型專利兩項(xiàng)，并實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，獲得省科技進(jìn)步二、三等獎(jiǎng)各一次。2004年獲得中國(guó)防腐蝕大師稱號(hào)。 
    四十年工作，作者從一個(gè)普通技術(shù)員逐漸成長(zhǎng)起來，被聘為國(guó)家金屬腐蝕與防護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士生聯(lián)合導(dǎo)師，現(xiàn)任哈爾濱鑫科納米科技發(fā)展有限公司董事長(zhǎng)、總工程師。

書籍目錄

1  鎂及鎂合金簡(jiǎn)述  1.1  鎂合金的品質(zhì)特性  1.2  鎂及鎂合金的化學(xué)成分  1.3  中國(guó)、前蘇聯(lián)和美國(guó)生產(chǎn)鎂合金牌號(hào)對(duì)照2  鎂及鎂合金的腐蝕電化學(xué)  2.1  鎂的熱力學(xué)行為  2.2  鎂的電化學(xué)特性3  鎂及鎂合金的均勻腐蝕  3.1  鎂及鎂合金均勻腐蝕  3.2  影響鎂及其合金耐蝕性的因素  3.3  鎂及鎂合金的氧化  3.4  各種鎂合金的腐蝕4  鎂及鎂合金電偶腐蝕5  應(yīng)力腐蝕破裂（SCC）及其影響因素  5.1  環(huán)境介質(zhì)的影響  5.2  應(yīng)變速率和應(yīng)力因素的影響  5.3  合金元素和雜質(zhì)的影響  5.4  熱處理的影響  5.5  溫度影響6  鎂合金的防腐蝕  6.1  表面前處理  6.2  無機(jī)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜制備方法  6.3  鎂合金磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜（也稱磷化膜）制備法  6.4  其他鹽類轉(zhuǎn)化膜制備方法  6.5  鎂合金無機(jī)膜制備的電化學(xué)方法  6.6  油漆涂層防腐蝕  6.7  金屬涂層  6.8  鎂合金接觸腐蝕防護(hù)  6.9  鉚接防護(hù)  6.10  焊縫腐蝕防護(hù)  6.11  應(yīng)力腐蝕防護(hù)  6.12  鎂合金制品存放中的防護(hù)7  腐蝕試驗(yàn)方法  7.1  鎂合金的腐蝕試驗(yàn)  7.2  轉(zhuǎn)化膜的檢測(cè)方法8  鎂合金的應(yīng)用  8.1  鎂合金在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用  8.2  鎂合金在汽車工業(yè)中的應(yīng)用  8.3  鎂合金在輕工業(yè)部門中的應(yīng)用  8.4  鎂合金在其他工業(yè)中的應(yīng)用  8.5  鎂合金在軍事工業(yè)中的應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　墊圈尺寸要比螺帽尺寸大，每邊要大出6～8mm?！　榱朔乐菇狱c(diǎn)處的電偶腐蝕建議涂5～7mm厚的防銹油?！　〔捎?8號(hào)膠和膩?zhàn)拥臉悠吩诤Ｋ谐两囼?yàn)6個(gè)月，ZM5鎂合金和2024鋁合金、鈦、鎘間未發(fā)生接觸腐蝕，而未加保護(hù)的則發(fā)生嚴(yán)重腐蝕?！　≡囼?yàn)證明，在鉻酸、氫氟酸和磷酸的酸性槽液中陽極化和經(jīng)表6-16中方法5鉻酸鹽轉(zhuǎn)化處理試樣的電偶腐蝕情況大約是一樣的。彼此間對(duì)比均未表現(xiàn)出哪一種氧化方法對(duì)減輕電偶腐蝕有顯著優(yōu)越性。　　零部件聯(lián)接的結(jié)構(gòu)對(duì)電偶腐蝕發(fā)生有重要影響。在深孔、縫隙和邊角處易積水，腐蝕發(fā)生快，這些地方即使采用涂層也得不到很滿意的控制?！　×慵媳M可能不要有邊角，推薦倒圓。結(jié)構(gòu)件和零件均應(yīng)盡力消除可能造成積水的地區(qū)?！　‘?dāng)不可避免存在箱型結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)預(yù)先設(shè)有水流出口?？p隙應(yīng)該用填料、底漆、膩?zhàn)踊蛱胤N絕緣帶填滿防止積水?！　?duì)于在嚴(yán)酷條件下使用的結(jié)構(gòu)，例如軸套，規(guī)定軸襯鍍鎘，軸套和鎂合金接界處溝槽用絕緣膩?zhàn)踊?8號(hào)膠填滿?！　?duì)于結(jié)構(gòu)中鎂合金和非金屬材料（如密封材料、填料、黏結(jié)劑及其他材料）間也可能發(fā)生接觸腐蝕應(yīng)給予高度重視。例如硬紙板、石墨墊圈引起了鎂合金發(fā)生接觸腐蝕。聚硫橡膠膩?zhàn)右鹆薓B8合金產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，因此，不能采用它。　　與鎂合金接觸的材料應(yīng)該是不吸濕的，推薦可和鎂合金接觸的非金屬材料有橡膠石棉板、橡膠、密封劑等。但它們僅適用于氧化處理的表面。 　　……

圖書封面

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