鎂合金應力腐蝕的影響與防護

現如今，大多數的鎂合金應力腐蝕失效試驗都是在實驗室內進行操作的，實際中失效的實例很少，並且大多數情況下是殘餘應力過大引起的。壓鑄鎂合金是市場上應用增長速度最快的結構鎂合金，並且大部分用於汽車製造業，其中主要是採用AZ91D合金，該合金應力腐蝕敏感性很強，因此其應力腐蝕破裂是許多工程應用中最爲關心的問題。大多數鎂合金部件均在低應力條件下使用，如果不考慮環境因素的影響，則產生明顯應力腐蝕失效的情況很少。鎂合金的應力是在外變形和初始所處環境的共同影響下產生的，隨屈服和蠕變的產生而減小。在嚴重的鹽霧腐蝕環境中產生的電偶腐蝕，導致保護膜破裂後，引發應力腐蝕破裂。實際上鎂合金零部件總是在開槽部位的嚴重腐蝕而導致應力集中，因此，鎂合金應力腐蝕破裂防護也就成了重要的應用課題。在某些環境中，例如鉻酸鹽、硫酸鹽、氯酸鹽的腐蝕性溶液與作用於合金內部或外部的拉應力相結合時，鑄造鎂合金、特別是含鋁鎂合金在低於其屈服強度的靜載荷作用下，具有十分強烈的應力腐蝕敏感性；而應力腐蝕往往降低材料性能，制約鎂合金的應用。合金成分、力學性能和環境因素對鎂合金應力腐蝕開裂影響嚴重，抑制鎂合金應力腐蝕開裂需要控制臨界應力、敏感合金的載荷和應力腐蝕開裂環境三種因素。應力腐蝕破裂是指拉應力和一種特定腐蝕介質共同存在而引起的破裂。鎂合金對應力腐蝕非常敏感，必須加以保護。鎂合金在正常大氣中，如鄉村大氣、城市大氣、工業大氣和海洋大氣中均應產生應力腐蝕破裂，但是非常有趣的是無論在沿海，還是在鄉村、城市大氣中，應力腐蝕破裂速度幾乎是一樣的，說明鎂合金在大氣中的應力腐蝕破裂與環境的腐蝕強度無關。下雨、結露和高溼均使大氣中鎂合金應力腐蝕發生的更快，其破裂通常是在雨後乾燥時發生。