Table of Contents
מבוא
⁇ מגנזיום הפכו לחומרים חיוניים בתעשיות הדורשות רכיבים קלים עם יחס גבוה של כוח למשקל, כגון אווירול, רכב, והנדסת ביו-רפואיים שלהם - כמעט רבע מזה של פלדה ושני שליש כי של אלומיניום - ולכן שיטות ניקוי משמעותיות של דלק ושיפורים ביצועים.
מה זה Corrosion in Magnesium Alloys?
קורוזיה בסגסוגת מגנזיום היא תהליך אלקטרוכימי בסיסי שבו המתכת מגיבה עם הסביבה שלה, המוביל להידרדרות חומרית.כוח הנהיגה הוא פוטנציאל אלקטרודה סטנדרטי נמוך של מגנזיום (-2.37 V לעומת SHE), מה שהופך אותו מאוד תגובתי, במיוחד ב- COH2s) כולל אלקטרוליטים לבן 2, כאשר HOH2s מופעלים על ידי חמצן 2, 2 ליטרים).
גורמים המשפיעים על התנהגות קורוזיה
תנאים סביבתיים
הסביבה ממלאת תפקיד דומיננטי בקביעת שיעור ההטבעה של ⁇ מגנזיום.לחות גבוהה מאיצה את ה- pH קורוזיה על ידי שמירה על סרט אלקטרוליט רציף על פני השטח המתכת.נוכחות של חומרת כלור, כגון במיים ימיים או כביש דה מלחים, היא אגרסיבית במיוחד.
Alloy ההרכב
בנוסף לאלמנטים סגסוגת פסיבית משנה באופן דרמטי את התנהגות קורוזיה של מגנזיום.אלומיניום הוא אחד התוספות הנפוצות ביותר של ⁇ סגסוגת; בריכוזים מעל 4-5 אחוזים, הוא מחדד את המיקרו-מבנה ומקדמת את היווצרות של שלבים בין-מתכתיים כמו Mg17Al12. בעוד שלב זה יכול לשפר את העוצמה, הם גם ליצור זוגות גליוניים אשר מאיץ את הגולגולתי הדם הבין-גלקטית אם הוא לעתים קרובות יותר מגובהוריד (R) באופן דרמטי יותר, אך ורק על פני כדור הארץ.
טיפול פנים
(המצב פני השטח של ⁇ מגנזיום משפיע מאוד על ההתנגדות הראשונית שלהם קורוזיה ואת היעילות של הגנה לאחר מכן. שכבות תחמוצת פשוט שנוצרו על פני השטח שאינם מטופלים הם לא מספיק הגנה ברוב סביבות.טיפולי Surface בדרך כלל שואפים לשפר את הסרט תחמוצת טבעי או ליישם ציפוי מחסום בינלאומי כראוי. aodizing תהליכים, כגון תהליכי Dow 17 או HAE, לייצר שכבה עבה, קרמיקה דמוית כי יכול להיות מוגבל יותר עם ציפוי אלומיניום נדיר (כמוני).
מיקרו
תכונות מיקרו-מבנה כגון גודל דגנים, הפצה שלב, נוכחות של אורגניזמים מכתיבים את מסלולי הקורטוזיה המקומיים כגון microgalion- ⁇ - ⁇ - ⁇ s בדרך כלל לשפר את עמידות הקורטוזיה מכיוון שהם מקדמים הפצה אחידה של אלמנטים סגסוגת ושלבים דלקתיים מתקדמים, תוך צמצום עוצמתם של תאים מיקרו-גלקטיים (אך, גרגר יכול גם להגדיל את אזור דגנים, אשר עשוי לפעול כמו סגסוגת חמורה של β-) ב- לדוגמה, לדוגמה, סגסוגת של סגסוגת של תאים דלקתיים (Algse) ו- סגסוגת חמורה (CRM) ב-Algic).
קורוזיה מכניזם
קורוזיה Galvanic Corrosion
קורוזיה Galvanic היא הצורה הנפוצה ביותר וחמורה של קורוזיה המשפיעה על ⁇ מגנזיום שלב. כי מגנזיום יש אחד הפוטנציאלים אלקטרוכימיים הנמוכים ביותר, זה פועל כמו aode כאשר יחד עם כמעט כל מתכת אחרת, כולל פלדה, ⁇ נחושת ואפילו ⁇ אלומיניום (כאשר לא מוגן) ההבדל הגדול מניע פירוק מהיר של מגנזיום בצומת.
פיטינג קורוזיון
(פיטינג היא צורה מקומית של קורוזיה שמובילה להיווצרות של חללים קטנים (בתי חולים) שיכולים לחדור עמוק לתוך המתכת בעוד השטח שמסביב נשאר שלם יחסית. ⁇ מגנזיום, תוך פיזור בדרך כלל יוזמים באתרים שבהם הסרט הפסיבי חלש או פורץ, כגון בהכללות, שריטות, או גבולות דגנים, נוכחות של כלור או חרטה אגרסיבית אחר, בדרך כלל, על ידי מניעת עלייה משמעותית של חומרים מסוכנים יותר, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, היא הופכת להתפרצות של חומרים מסגסוגת של חומר נפץ עמוק יותר, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, היא הופכת להתפרצות של חומרים מסוכנים יותר של חומר נפץ, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, היא הופכת להפחתה של חומר נפץ של חומר נפץ של חומרים מסוכנים יותר, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, באופן קבוע של כל אחד, להפחתה של כל אחד של חומרים מסוכנים יותר, על ידי סגסוגת של חומרים מסוכנים של חומרים מסוכנים של חומרים מסוכנים יותר, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, היא הופכת ל
מתח קורוזיה קרקר
סדקים קורטוזיה מתח (SCC) הוא מנגנון כשל מתמשך הנובע מהפעולה המשולבת של לחץ סטרילי וסביבה קורוזית. מגנזיום ⁇ מגנזיום רגישים ל-SCC, במיוחד בסביבות המכילות כלורידים או אטמוספריות עם לחות גבוהה.התפצה של חומר הסגסוגת היא בדרך כלל סגסוגת משולבת בסגסוגת מסוימת (למשל, AZV, ו-transngnular אצל אחרים (מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ) היא תגובה"מקדמה לדלקת"מ.
אסטרטגיות ל- Mitigate Corrosion
עיצוב Alloy
שיפור ההתנגדות של קורוזיה תוך כדי עיצוב סגסוגת הוא אסטרטגיה ראשית.זה כרוך בבחירת אלמנטים כי או לייצב את הסרט המגן או להפחית את השגיאה גליונית בין שלבים. יסודות נדירים כגון ytrium, gadolinium ו- Neodymium הראו יתרונות משמעותיים.
טיפול פנים
טיפולים על פני השטח מספקים מחסום בין מגנזיום substrate לבין הסביבה. Anodizing נשאר אחד הגישות הנפוצות ביותר: זה יוצר שכבת תחמוצת עבה, דבק כי ניתן לחתום או לצייר.עם זאת, חומצה chromic המסורתית anodizing הוא בשלב בשל תקנות אלקטרו-אופטימיות מסוימות.חדש תהליכים למניעת הריון להשתמש בפתרונות אלקה המכילים אחמס, phos, או תוספים אורגניים.
בקרת הסביבה
שינוי הסביבה כדי להפחית את קורוזיה היא אסטרטגיה מעשית, במיוחד בחללים סגורים או תהליכים מבוקרים. הפחתה יחסית מתחת לסף קריטי (בדרך כלל סביב 40-50%) יכול להאט באופן דרמטי את ההקורוזיה האטמוספרית.עבור אחסון או תחבורה, באמצעות desiccants, מעכבי סגסוגת בשקיות עמידים אורגניים, או יישום מעכבי קורוזיציה (VC) יכולים להיות יעילים ביישומים ימיים או מגבילים כגון רפויבים).
הגנה קטוודית
הגנה קטוודית יכולה להיות מיושם על מנת למנוע קורוזיה על ידי הפיכת כל משטח המתכת את קטודה של תא אלקטרוכימי.זה מושגת על ידי חיבור רכיב מגנזיום ל a sacrificial aode עשוי מתכת פעילה יותר, כגון אבץ או סגסוגת אלומיניום.
מסקנה
⁇ מגנזיום מציעים יתרונות משמעותיים ביישומים קריטיים משקל, אבל התנהגות קורוזיה שלהם חייב להיות מנוהל בקפידה כדי להבטיח אמינות ובטיחות.תהליך ההטבעה נשלט על ידי תגובות אלקטרוכימיות המושפעות על ידי תנאים סביבתיים, סגסוגת, מצב פני השטח, ומיקרו-מבנה.המנגנונים העיקריים - קריסת גליון גליוניסט יעיל יותר, תוך התמוטטות בלחץ, ולחצים - כל דורש גישות מידבקות ממוקדות עבור אסטרטגיות איטיות כגון סגסוגת הגנה עצמית.