鎂合金被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色工程材料”，其具有密度小、比強(qiáng)度和比剛度高、電磁屏蔽性能好、導(dǎo)熱性能好、減震性能高等諸多優(yōu)點(diǎn)，但是，鎂合金標(biāo)準(zhǔn)電極電位較低，化學(xué)穩(wěn)定性較差，容易在介質(zhì)環(huán)境中發(fā)生腐蝕破壞（尤其是應(yīng)力腐蝕開裂），嚴(yán)重影響了其工業(yè)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化。

    那么，鎂合金SCC敏感性影響因素究竟有哪些呢？

    1 合金元素

    研究表明，純鎂并不發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂，不同合金元素對(duì)鎂合金的應(yīng)力腐蝕開裂敏感性的影響不同。

    含Zr的鎂合金一般不會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂，而Zn會(huì)誘發(fā)鎂合金的應(yīng)力腐蝕開裂；Mg-Mn系鎂合金一般在潮濕、含氯化物、鉻酸鹽等環(huán)境中才會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。但由于形成的AlMnFe相對(duì)于基體相顯貴性，AM60鎂合金微觀腐蝕形貌更加局部化。

    同時(shí)，Mn的固溶效果差、易偏析，容易降低材料塑性。鎂合金本身因六方晶格排列塑性就偏低，進(jìn)一步降低塑性會(huì)大大影響此類鎂合金的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。Fe在鎂合金中的危害性通常最大，形成的FeAl彌散在晶粒內(nèi)構(gòu)成陰極，在應(yīng)力腐蝕條件下易形成腐蝕電池；鎂合金中Al含量在1.5 wt.%-6 wt.%時(shí)，其應(yīng)力腐蝕的敏感性隨Al含量增加而增加。

    第二相在Mg-Al系鎂合金中的穿晶應(yīng)力腐蝕開裂扮演著重要的角色。Mg-Al系及Mg-Al-Zn系鎂合金有著較高的敏感性，由于此合金易形成非連續(xù)的不均勻第二相Mg17Al12，它具有較基體更正的氫過電位，從而充當(dāng)陰極造成基體腐蝕。

    稀土元素能夠抑制Al在晶界的偏聚（稀土的團(tuán)聚效應(yīng)使之與稀土形成了稀土化合物），從而降低第二相Mg17Al12的含量，提高鎂合金的應(yīng)力腐蝕開裂抗力。選擇合適的合金成分，對(duì)降低鎂合金應(yīng)力腐蝕開裂敏感性意義重大。

    2 腐蝕環(huán)境

    鎂合金對(duì)不同環(huán)境及環(huán)境中的不同離子的應(yīng)力腐蝕開裂敏感性不同。在鄉(xiāng)村大氣環(huán)境下，AZ91鎂合金保持很強(qiáng)的應(yīng)力腐蝕開裂敏感性；在蒸餾水環(huán)境中，其敏感性依舊很強(qiáng)。

    通常實(shí)驗(yàn)室采用3.5%NaCl+2%K2Cr2O7 的溶液加速測(cè)試鎂合金的應(yīng)力腐蝕開裂敏感性。Cr2O7-2促使表面的鈍化，Cl-則會(huì)破壞局部鈍化膜，兩者的配比決定了鎂合金表面成膜、膜局部破壞而產(chǎn)生較大腐蝕電流的局部腐蝕的可能性。

    Cl-加速電化學(xué)的進(jìn)程，在含有Cl-等的腐蝕環(huán)境里，鎂合金表現(xiàn)出明顯的應(yīng)力腐蝕敏感性。

    一般而言，F(xiàn)-對(duì)鎂合金具有緩蝕作用，高濃度的F-可促進(jìn)修復(fù)破損的膜層，但鎂合金在KHF2 溶液中則有應(yīng)力腐蝕開裂傾向。

    3 應(yīng)力應(yīng)變

    鎂合金在加工制造、焊接、裝配中均會(huì)留有一定的殘余應(yīng)力。這部分殘余應(yīng)力的存在會(huì)降低材料承受的外界載荷，引起裂紋的萌生、擴(kuò)展。一般應(yīng)變集中在開裂尖端處，阻止了開裂尖端處的二次鈍化，促進(jìn)陽(yáng)極的快速溶解。

    材料表面存在周向溝痕或疲勞裂紋時(shí)，易引起應(yīng)力集中，提高材料的應(yīng)力腐蝕開裂敏感性。高內(nèi)應(yīng)力促使膜層開裂，導(dǎo)致材料表面產(chǎn)生點(diǎn)蝕。裂紋的擴(kuò)展速度與應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子存在著一定的關(guān)系。

    鎂合金不存在明顯的應(yīng)力門檻值，即在應(yīng)力狀態(tài)下，無(wú)論是表面產(chǎn)生點(diǎn)蝕，還是因位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)、晶格畸變?cè)斐傻谋砻婺て屏丫鶗?huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂傾向。應(yīng)變速率對(duì)鎂合金的應(yīng)力腐蝕開裂也有著較大的影響，不同應(yīng)變速率下對(duì)應(yīng)的機(jī)理亦不相同。

    應(yīng)變大量集中、堆積于滑移面附近，促使了該位置的鎂的溶解，通常表現(xiàn)為自腐蝕電流的升高、腐蝕速率加快。腐蝕電流的提高破壞了表面膜層，導(dǎo)致局部膜破裂。鎂合金的塑性較差，過大的應(yīng)變速率則導(dǎo)致電化學(xué)作用減弱，鎂合金直接發(fā)生塑性斷裂。

    4 加工工藝

    一般而言，鎂合金鍛件比鑄件有著更高的應(yīng)力腐蝕開裂敏感性，快速凝固制件則比鑄件敏感性要小。室溫裝配、軋制會(huì)產(chǎn)生較多的殘余應(yīng)力，材料的敏感性增加。

    低溫退火可降低鎂合金制件的殘余應(yīng)力，降低材料的敏感性，但往往會(huì)促使材料內(nèi)部氫的聚集，增大氫脆的傾向。雖然鎂合金具有較高的導(dǎo)熱性能，但焊接、熱處理時(shí)若冷卻不均，熱應(yīng)力的作用依然會(huì)在材料內(nèi)留下一定的殘余應(yīng)力。適當(dāng)?shù)臒崽幚頃?huì)均勻和細(xì)化組織，同時(shí)形成均勻彌散分布的金屬間化合物，提高鎂合金抗應(yīng)力腐蝕開裂的能力。

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