中国腐蚀与防护学报, 2025, 45(5): 1289-1299 DOI: 10.11902/1005.4537.2024.390

研究报告

Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金在NaClNa2SO4 溶液中腐蚀行为研究

蔡科涛1,2, 季磊3, 张震,3, 冯强1,2, 邓伟林1,2, 兰贵红4, 何莎1,2, 赵占勇3, 白培康3

1 四川科特检测技术有限公司 广汉 618300

2 川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院 广汉 618300

3 中北大学材料科学与工程学院 太原 030051

4 西南石油大学化学化工学院 成都 610500

Corrosion Behavior of Mg-Gd-Y-Zn-Zr Alloy in NaCl and Na2SO4 Solutions

CAI Ketao1,2, JI Lei3, ZHANG Zhen,3, FENG Qiang1,2, DENG Weilin1,2, LAN Guihong4, HE Sha1,2, ZHAO Zhanyong3, BAI Peikang3

1 Sichuan Kete Testing Technology Co., Ltd., Guanghan 618300, China

2 Safety and Environmental Quality Supervision and Testing Institute of Chuanqing Drilling Engineering Co., Ltd., Guanghan 618300, China

3 School of Materials Science and Engineering, North University of China, Taiyuan 030051, China

4 School of Chemistry and Chemical Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China

通讯作者: 张震,E-mail:zzhang14s@alum.imr.ac.cn,研究方向为增材制造金属材料腐蚀行为

收稿日期: 2024-12-02   修回日期: 2025-01-09  

基金资助: 国家自然科学基金.  52105409
山西省基础研究计划.  20210302124042

Corresponding authors: ZHANG Zhen, E-mail:zzhang14s@alum.imr.ac.cn

Received: 2024-12-02   Revised: 2025-01-09  

Fund supported: National Natural Science Foundation of China.  52105409
Fundamental Research Program of Shanxi Province.  20210302124042

作者简介 About authors

蔡科涛,男,1985年生,硕士生,高级工程师

摘要

采用析氢测量、失重测试、阴极极化曲线、电化学阻抗谱和腐蚀形貌观察等方法研究Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金在NaCl和Na2SO4溶液中的腐蚀行为。结果表明,Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金在0.6 mol/L NaCl溶液中的腐蚀速率远高于0.6 mol/L Na2SO4溶液。在NaCl溶液中Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金表面迅速形成针状氧化膜,随着浸泡进行氧化膜变厚,出现大量微裂纹;在Na2SO4溶液中Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金浸泡初期氧化膜较薄,随着浸泡进行氧化膜呈絮状特征,腐蚀产物层观察到明显硫富集。腐蚀形貌结果显示,Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金在NaCl溶液中α-Mg基体优先腐蚀,腐蚀较深,呈现局部腐蚀特征,而在Na2SO4溶液中第二相优先腐蚀,腐蚀较浅,腐蚀程度相对均匀。基于上述结果,从氧化膜形成和电偶腐蚀方面讨论了Cl-和SO42-对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金腐蚀行为的影响机制。

关键词: 稀土镁合金 ; 腐蚀行为 ; 第二相 ; 氧化膜 ; 电偶腐蚀

Abstract

The corrosion behavior of Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloy in NaCl and Na2SO4 solutions was studied using hydrogen evolution measurement, mass loss measurement, cathodic polarization curve, electrochemical impedance spectroscopy and corrosion morphology observation. The results indicated that the corrosion rate of Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloy in 0.6 mol/L NaCl solution was much higher than that in 0.6 mol/L Na2SO4 solution. A scale of needle-like oxides rapidly formed on the surface of Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloy in NaCl solution. As immersion progressed, the oxide scale thickened and a large number of micro-cracks appeared. In the initial stage of Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloy soaking in Na2SO4 solution, the oxide scale was relatively thin. With the increasing soaking time, the oxide scale exhibited a flocculent characteristic, and significant sulfur enrichment was observed in the corrosion products scale. The corrosion morphology observation showed that the α-Mg matrix of Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloy was preferentially dissolved in NaCl solution with deeper and localized corrosion characteristics. In Na2SO4 solution, the second phase preferentially corroded with shallower and relatively uniform corrosion. Based on the above results, the influence mechanism of Cl- and SO42- on corrosion behavior of Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloy was discussed from the aspects of oxide scale formation and galvanic corrosion.

Keywords: rare-earth Mg alloy ; corrosion behavior ; second phase ; oxide scale ; galvanic corrosion

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本文引用格式

蔡科涛, 季磊, 张震, 冯强, 邓伟林, 兰贵红, 何莎, 赵占勇, 白培康. Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金在NaClNa2SO4 溶液中腐蚀行为研究. 中国腐蚀与防护学报[J], 2025, 45(5): 1289-1299 DOI:10.11902/1005.4537.2024.390

CAI Ketao, JI Lei, ZHANG Zhen, FENG Qiang, DENG Weilin, LAN Guihong, HE Sha, ZHAO Zhanyong, BAI Peikang. Corrosion Behavior of Mg-Gd-Y-Zn-Zr Alloy in NaCl and Na2SO4 Solutions. Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection[J], 2025, 45(5): 1289-1299 DOI:10.11902/1005.4537.2024.390

重稀土镁合金具有强度高、刚性好和耐热性优良等优点[1],常用于航空航天和武器装备等领域[2~6]。耐蚀性差是重稀土镁合金服役过程面临的主要问题[7,8],尽管表面处理可以很大程度改善其耐蚀性能,然而实际服役过程涂层失效后镁合金基体作为抵抗腐蚀的最后屏障,其耐蚀性能仍至关重要。一般而言,镁合金腐蚀性能除与合金微观组织有关外,还和服役环境因子(温度、湿度、pH、溶解氧和腐蚀介质)密切相关[9],其中环境阴离子类型是影响镁合金腐蚀的重要因素。不同类型阴离子会影响镁合金表面腐蚀产物膜层结构、生长与破裂过程,进而造成镁合金不同的腐蚀行为[10,11]。Liu等[11]总结了镁合金大气腐蚀影响因素,认为Cl-、SO42-、NO3-和CO32-会对镁合金腐蚀产生不同影响。许凯等[10]研究表明,Cl-一般会破坏镁合金表面保护膜,加速腐蚀;相比于Cl-,SO42-、PO43-和CO32-通常会降低镁合金的腐蚀速率。随着化石燃料和有害物质燃烧,环境污染加剧,大气中SO2污染颗粒日益增多。SO2可与水结合转化为可溶性硫酸盐,加速Mg合金腐蚀[12,13]。因此,人们对SO42-对镁合金腐蚀行为影响日益关注。Ge等[14]研究了AZ31镁合金在NH4Cl和(NH4)2SO4溶液中的腐蚀行为,表明AZ31镁合金在NH4Cl溶液中的腐蚀性能与NH4+浓度相关,在低浓度NH4+中AZ31镁合金以局部腐蚀为主,随着NH4+浓度升高,NH4+水解产生的大量H+推动了AZ31镁合金均匀腐蚀;相比于NH4Cl溶液,在(NH4)2SO4溶液中SO42-加速了AZ31镁合金腐蚀溶解,推动了AZ31镁合金均匀腐蚀。Yang等[15]研究了Cl-和SO42-对压铸AZ91D镁合金腐蚀行为影响,表明镁合金浸泡于硫酸盐中形成的氧化膜相对致密,而在氯盐中形成的氧化膜存在缺陷,容易引发局部腐蚀。Wang等[16]研究了Cl-和SO42-对AZ31镁合金腐蚀行为影响,表明相比于Cl-,SO42-的破坏力最弱,因此AZ31镁合金在Na2SO4溶液中耐蚀性最高。Gururaj等[17]研究表明,AZ31镁合金在NaCl和Na2SO4溶液中均会形成Mg(OH)2氧化膜,且合金在氯化物中的腐蚀速率比在硫酸盐中的腐蚀速率高。Wang等[18]和Wu等[19]研究表明,AZ31镁合金和Mg-3Zn合金在NaCl溶液中发生丝状腐蚀,而在Na2SO4溶液中呈现点蚀特征,且在NaCl溶液中腐蚀速率远高于Na2SO4溶液与前述研究不同,Feng等[20]研究表明,稀土Mg-1.55Gd-3.79Y-2.43Nd-0.5Zr (WE43)镁合金在0.6 mol/L Na2SO4溶液中的腐蚀速率远高于在0.6 mol/L NaCl溶液中的腐蚀速率与WE43镁合金第二相在NaCl和Na2SO4溶液中不同阴阳极特性有关,类似结果也在Mg-7Gd-5Y-1Nd-0.5Zr合金中报道[21]

由上可知,Cl-和SO42-对镁合金腐蚀行为影响与镁合金类型有关,涉及复杂材料因素,而目前还没有针对Cl-和SO42-对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金腐蚀行为影响的研究,不利于航空航天类Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金构件服役使用。鉴于此,本文使用析氢测试、电化学测试和腐蚀形貌观察等方法系统对比研究了Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在NaCl和Na2SO4溶液中的腐蚀行为,以期为Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金构件在航空航天领域应用提供一定的理论指导。需要提及的是,为了便于与文献中稀土镁合金类似结果相比较[20],本文选择使用0.6 mol/L NaCl和0.6 mol/L Na2SO4溶液。

1 实验方法

Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金铸锭由山西银光华盛镁业股份有限公司提供,使用半连续铸造方法制备,合金成分(质量分数,%)为:Gd 9.71,Y 3.76,Zn 2.13,Zr 0.46和余量Mg。使用线切割从铸锭上切割10 mm × 10 mm × 10 mm试样,采用400#SiC砂纸粗打磨,将样品用导电胶和铜导线连接,镶嵌于环氧树脂备用。

腐蚀速率测试涉及析氢测试、失重测试和电化学测试。将环氧树脂镶嵌的样品使用400#~5000#SiC砂纸逐级打磨,并用酒精抛光,用吹风机冷风将其吹干。将滴定管的下端与倒置漏斗连接,用鱼线将样品悬挂于漏斗内部,放置于2 L的烧杯开展析氢测试,类似析氢测试在先前文献中也被报道使用[22]。烧杯内分别装有0.6 mol/L NaCl溶液和0.6 mol/L Na2SO4,实验过程中通过恒温水浴锅控制溶液温度为25 ℃。实验开始前将溶液吸至滴定管满刻度处,每间隔12 h读取一次滴定管刻度,记录腐蚀过程析氢量,通过 公式(1)计算整个浸泡周期内镁合金腐蚀平均速率PH[23]。同时将浸泡完成后样品采用100 g去离子水+ 1 g AgNO3 + 20 g CrO3配成的溶液去除腐蚀产物,通过失重法测试样品整个浸泡周期内平均腐蚀速率PW[23],具体计算如 公式(2)所示,需要提及的是当前镁合金密度为1.94 g/cm3

PH (mm/a)=2.04VH (mLcm-2/d)
PW (mm/a)=1.88W (mgcm-2/d)

使用Gamry Reference 600+电化学工作站进行阴极极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)测试。铂片和饱和甘汞电极分别作为对电极和参比电极。分别在浸泡1、3、6、12和24 h后进行电化学测试。EIS测试频率范围为105~10-1 Hz,施加幅度为10 mV的正弦波扰动。EIS测试完成后,以0.5 mV/s的扫描速率从开路电位向阴极方向扫描,测量阴极极化曲线。上述所有测试至少重复3次以保证数据可靠性。

采用扫描电子显微镜(SEM,Sigma300 Zeiss)和能谱仪(EDS)分析合金样品微观组织和表面氧化膜特征。将在NaCl和Na2SO4溶液浸泡不同时间的样品使用100 g去离子水+ 1 g AgNO3 + 20 g CrO3配成的溶液去除腐蚀产物,使用SEM-EDS观察样品的表面腐蚀形貌和截面腐蚀形貌。

2 结果与讨论

2.1 微观组织

图1是Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金的表面SEM形貌。从图1a可以看出,α-Mg基体上分布有网状第二相。图1b高倍形貌可以看出,第二相由亮色骨架状区和暗色块状区组成。图1c所示的EDS元素面分布结果显示,第二相富Gd、Y和Zn。进一步对不同第二相区域进行了EDS点分布测试,结果如表1所示。可以判断,骨架状第二相为(Mg, Zn)3(Gd, Y),块状相为Mg12(Gd, Y)Zn,即LPSO相[24]

图1

图1   Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金表面SEM形貌及EDS元素面扫结果

Fig.1   SEM image (a) and magnified image (b) of the surface of cast Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr alloy, and EDS elemental mapping results (c)


表1   图1中标记点处EDS成分分析结果 (atomic fraction / %)

Table 1  Compositions of the marked points1, 2 and 3 in Fig.1

SampleMgGdYZnZr
Point 172.814.35.37.50.1
Point 280.69.33.96.10.1
Point 396.42.11.00.40.1

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2.2 析氢和失重结果

图2是Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在0.6 mol/L NaCl溶液和0.6 mol/L Na2SO4溶液中浸泡7 d内析氢量和析氢速率随浸泡时间演变图以及7 d内平均腐蚀速率柱状图。可以看出,Na2SO4溶液中Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金析氢速率经过初期增长后逐渐趋于稳定。相比Na2SO4溶液,Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在NaCl溶液中析氢量更大,析氢速率更快,并且析氢速率随着浸泡时间增加持续增加,在浸泡后期才趋于稳定。浸泡7 d后,Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在NaCl溶液中的析氢速率是Na2SO4溶液的6倍左右,表明Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在NaCl溶液中耐蚀性低于Na2SO4溶液。进一步,通过计算浸泡7 d内平均腐蚀速率可以看出,Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在0.6 mol/L NaCl溶液中PHPW分别为15.15 ± 1.67和(16.17 ± 1.35) mm/a,而在0.6 mol/L Na2SO4溶液中PHPW分别为3.60 ± 0.93和(6.53 ± 0.65) mm/a。

图2

图2   Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金分别在0.6 mol/L NaCl溶液和0.6 mol/L Na2SO4溶液中浸泡7 d时的析氢量、析氢速率和平均腐蚀速率

Fig.2   Hydrogen evolution amounts (a), hydrogen evolution rates (b) and average corrosion rates (c) of Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr alloy during immersion in 0.6 mol/L NaCl solution and 0.6 mol/L Na2SO4 solution


2.3 电化学结果

图3是Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在0.6 mol/L NaCl溶液和0.6 mol/L Na2SO4溶液中浸泡24 h内的阴极极化曲线。可以看出,合金腐蚀过程受阴极析氢反应控制。在NaCl溶液中,阴极极化曲线在6 h内变化不是很大,6 h后曲线向右上方移动,表明合金腐蚀电位和腐蚀电流密度(Icorr)增加速度较快。在Na2SO4溶液中,阴极极化曲线在浸泡初期腐蚀电位较低。随着浸泡时间增加,曲线明显向上方移动,腐蚀电位升高,这可能与腐蚀产物层的形成有关。进一步拟合阴极极化曲线以计算Icorr,结果如图4所示。可以看出,浸泡1 h后,样品在NaCl溶液和Na2SO4溶液中的Icorr值分别为(76.56 ± 8.6)和(57.91 ± 6.8) μA/cm2,表明浸泡初期Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在NaCl溶液中的耐蚀性能低于浸泡在Na2SO4中的合金;随着浸泡时间延长,在NaCl溶液中浸泡样品的Icorr值从(82.27 ± 7.5) μA/cm2 (3 h)上升到(91.54 ± 7.8) μA/cm2 (6 h),再上升到(144.9 ± 9.4) μA/cm2 (12 h),最后上升到(173.5 ± 6.5) μA/cm2 (24 h),表明了腐蚀程度加剧;而在Na2SO4溶液中浸泡样品的Icorr值先是轻微下降到(55.64 ± 5.6) μA/cm2 (3 h),可能与试样表面形成氧化膜有关。然后从(61.51 ± 4.4) μA/cm2 (6 h)上升到(64.13 ± 4.7) μA/cm2 (12 h),最后上升到(66.76 ± 5.2) μA/cm2 (24 h),整体增加趋势并不剧烈。由上可知,Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金样品在NaCl溶液中的腐蚀速率比在Na2SO4溶液更高,这与析氢测试和失重结果是一致的。

图3

图3   Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金分别在0.6 mol/L NaCl溶液和0.6 mol/L Na2SO4溶液中浸泡不同时间后的阴极极化曲线

Fig.3   Cathodic polarization curves of Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr alloy after immersion for 1-24 h in 0.6 mol/L NaCl solution (a) and 0.6 mol/L Na2SO4 solution (b)


图4

图4   Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在0.6 mol/L NaCl溶液和0.6 mol/L Na2SO4溶液中Icorr值随浸泡时间演变的柱状图

Fig.4   Histograms of Icorr of Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr alloy during immersion for different time in 0.6 mol/L NaCl solution and 0.6 mol/L Na2SO4 solution


图5为Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在0.6 mol/L NaCl溶液和0.6 mol/L Na2SO4溶液中浸泡不同时间的EIS结果。从图5a可以看出,Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在0.6 mol/L NaCl溶液中的Nyquist图包含两个容抗弧和一个感抗弧。一般认为,高频容抗弧与表面氧化物和氢氧化物薄膜的电荷转移反应有关,中频容抗弧代表双电层的电荷转移反应,而低频感抗弧则可因于Mg表面吸附物质的弛豫[25,26]。随着浸泡时间延长,样品容抗弧半径逐渐减小,表明其耐蚀性降低。同时,感抗弧逐渐变得更加明显,表明表面膜局部损伤加剧。如图5d所示,Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在0.6 mol/L Na2SO4溶液中的Nyquist图由两个容抗弧组成。Wang等[27]也报道了类似的Nyquist图结果,他们将其分别归因于腐蚀产物层和双电层的电荷转移过程。可以看出,在Na2SO4溶液中容抗弧半径在3 h内逐渐增加,可能与表面保护氧化膜形成有关。随着浸泡时间进一步延长,容抗弧半径变小,腐蚀加剧,耐蚀性能下降。Bode图也证实了上述耐蚀性随着浸泡时间的变化规律。从图5b、c、ef可以看出,在NaCl溶液中随着浸泡时间的延长Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金样品低频|Z|值和相角峰值逐渐降低,而在Na2SO4溶液中Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金样品低频处的|Z|值和相位角峰值先上升后降低。相同浸泡时间下样品在NaCl溶液中的低频|Z|值始终低于在Na2SO4溶液,表明在NaCl溶液中Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金的腐蚀速率高于Na2SO4溶液。

图5

图5   Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金分别在0.6 mol/L NaCl溶液和0.6 mol/L Na2SO4溶液中浸泡不同时间的Nyquist图、Bode模值图和Bode相角图

Fig.5   Nyquist (a, d), Bode module (b, e) and Bode phase angle (c, f) plots of Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr alloy immersed for different time in 0.6 mol/L NaCl solution (a-c) and 0.6 mol/L Na2SO4 solution (d-f)


采用如图6所示的等效电路对上述EIS数据进行拟合[28,29]图6a所示的等效电路用来拟合Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金分别在0.6 mol/L NaCl溶液中EIS结果,其中RSRfRct分别表示溶液电阻、膜电阻和电荷转移电阻。CPEf和CPEdl分别对应腐蚀产物膜和双电层的非理想电容。感应电阻(RL)和电感(L)的串联组合说明了中间物质在低频范围内的吸附和脱附[26,30]。从图5ad的Nyquist图可知,Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在Na2SO4溶液中EIS没有明显的低频感抗弧,因此采用如图6b所示的等效电路图来拟合Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在Na2SO4溶液中EIS数据。分别用 式(3)和(4)计算极化电阻(Rp),结果如图7所示。可以看出,在NaCl和Na2SO4溶液中浸泡1 h后合Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金样品的Rp值分别为(362.21 ± 21.3)和(727.38 ± 22.38) Ω·cm2。随着浸泡时间延长,浸泡于NaCl溶液中样品的Rp值逐渐减小,而在Na2SO4中浸泡样品的Rp值先增加后减小。在相同浸泡时间内,浸泡于NaCl溶液中样品的Rp值始终低于浸泡于Na2SO4溶液中样品的Rp值,表明在NaCl溶液中Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金腐蚀速率更快。

图6

图6   Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在0.6 mol/L NaCl溶液和0.6 mol/L Na2SO4溶液中浸泡时EIS的等效电路图

Fig.6   Equivalent circuit diagrams for EIS of Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr alloy during immersion in 0.6 mol/L NaCl solution (a) and 0.6 mol/L Na2SO4 solution (b)


Rp=(Rf+Rct)RLRf+Rct+RL
Rp=Rct+Rf

图7

图7   Rp随浸泡时间的变化曲线

Fig.7   Rp vs. time curves for Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr alloy during immersion in two solutions


2.4 腐蚀产物膜表征

图8为Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金试样在0.6 mol/L NaCl溶液和0.6 mol/L Na2SO4溶液中浸泡不同时间后腐蚀产物膜形貌。在NaCl溶液中浸泡1 h时(图8a),整个样品表面可以清楚地看到一层由大量针状颗粒组成的膜,膜层较为致密,同时可以发现局部位置出现红色圆圈所示的点蚀坑;浸泡3 h后(图8b)镁合金表面出现黄色箭头所示丝状损伤,这一现象在浸泡6 h后(图8c)更加明显,损伤部分主要出现在α-Mg基体上,未损伤区域仍然能观察到致密的氧化膜;浸泡24 h后(图8d),扁平状的氧化膜将整个样品表面覆盖,基本观察不到白色第二相。由于α-Mg基体和第二相上的氧化膜厚度变化很大,不可避免的会在氧化膜内部产生内应力,脱水后形成微裂纹[31]。在Na2SO4溶液中浸泡1 h时(图8e),可以观察到α-Mg基体表面的划痕,意味着氧化膜膜较薄;浸泡3 h后(图8f),在合金基体上可以观察到如红色圆圈所示的腐蚀坑,同时在第二相上观察到了如黄色圆圈所示的微裂纹;在浸泡6 h后(图8g),第二相上微裂纹更多,同时白色部分明显减少,从骨架状逐渐变为不规则的大块颗粒状,意味着发生了部分溶解,推测SO42-可能与第二相发生反应形成某种硫化盐;进一步延长浸泡时间(图8h),样品表面被絮状腐蚀产物膜覆盖,同样没有明显白色第二相存在。

图8

图8   Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金分别在0.6 mol/L NaCl溶液和0.6 mol/L Na2SO4溶液中浸泡不同时间后的表面形貌

Fig.8   Surface morphologies of Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr alloy immersed in 0.6 mol/L NaCl solution (a-d) and 0.6 mol/L Na2SO4 solution (e-h) for 1 h (a, e), 3 h (b, f), 6 h (c, g) and 24 h (d, h)


进一步对Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在两种溶液浸泡24 h后的腐蚀截面进行EDS元素面和线分析,结果如图9所示。由图可见,在NaCl溶液中,样品腐蚀产物层较厚,α-Mg基体表面形成一层以Mg(OH)2/MgO为主的腐蚀产物。图9a表明了第二相的阻碍作用,然而,由于第二相的不连续性,阴极相也可以作为腐蚀通道使腐蚀扩展[32]。在Na2SO4溶液中,样品腐蚀产物层相对较薄,在靠近基体的部分富集了较高浓度的S和O,表明硫化盐的局部沉积或化学反应的发生。

图9

图9   Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金分别在0.6 mol/L NaCl溶液和0.6 mol/L Na2SO4溶液中浸泡24 h后的截面腐蚀形貌及其EDS元素面扫图

Fig.9   Cross-sectional morphologies of Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr alloy immersed in 0.6 mol/L NaCl solution (a, b, e) and 0.6 mol/L Na2SO4 solution (c, d, f) for 24 h (a, c), and corresponding EDS element mappings (b, d, e, f)


2.5 腐蚀形貌表征

图10为Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在0.6 mol/L NaCl溶液和0.6 mol/L Na2SO4溶液中浸泡不同时间去除腐蚀产物后的表面腐蚀形貌及EDS元素面分布结果。如图10a所示,在NaCl溶液中Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金中α-Mg基体在浸泡初期就发现了少量腐蚀坑,呈现典型丝状腐蚀特征;随着浸泡时间增加,Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金腐蚀区域迅速扩展,如图10b~d所示;当浸泡24 h后α-Mg基体已发生严重腐蚀,残留的网状第二相基本没有损伤,这些残余第二相一定程度上有阻挡腐蚀扩展的作用。在Na2SO4溶液中,Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在浸泡初期腐蚀相对均匀(图10e),α-Mg基体和第二相中都出现了少量蚀坑;浸泡6 h后腐蚀区域逐渐扩展到第二相与α-Mg基体的交界处,如图10f所示;浸泡12 h后(图10g)可以明显观察到合金较亮区域明显减少,腐蚀坑呈离散网状分布,表明第二相已发生部分腐蚀溶解;随着浸泡时间增加至24 h,离散腐蚀坑已完全连接,形成网络状腐蚀区域,证明网状第二相溶解更加完全(图10h)。

图10

图10   Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金分别在0.6 mol/L NaCl溶液和0.6 mol/L Na2SO4溶液中浸泡不同时间后的SEM表面形貌以及浸泡24 h后表面EDS元素面扫图

Fig.10   SEM surface morphologies of Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr alloy immersed in 0.6 mol/L NaCl solution (a-d) and 0.6 mol/L Na2SO4 solution (e-h) for 1 h (a, e), 6 h (b, f), 12 h (c, g) and 24 h (d, h), and EDS element mappings of the samples immersed for 24 h (i, j)


进一步对Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在两种溶液浸泡24 h后腐蚀表面进行EDS元素面分布分析,结果如图10ij所示。结合图1微观组织面分布结果清晰可见,在NaCl溶液中浸泡样品中α-Mg基体上Mg分布明显变黑,意味着α-Mg基体发生腐蚀,且深度较大,而Gd、Y和Zn基本保持腐蚀前的分布特征,表明第二相相对完好的保存下来(图10i)。在Na2SO4溶液中浸泡的样品α-Mg基体保存较为完整,只是沿第二网络表现出Mg匮乏。同时可以看出,Mg面分布中网状区域黑度相比于NaCl溶液较浅,可能与腐蚀深度较小有关。此外,整个表面Gd、Y和Zn相对均匀的分布也说明晶界上网状第二相的溶解。以上结果表明,Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在NaCl溶液中优先腐蚀α-Mg基体,而在Na2SO4溶液中以腐蚀网状第二相为主。

图11为Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金试样在0.6 mol/L NaCl溶液和0.6 mol/L Na2SO4溶液中浸泡24 h去除腐蚀产物后的截面腐蚀形貌。可以看出,在NaCl溶液中浸泡的样品截面腐蚀程度不均,呈现明显局部腐蚀特征,平均腐蚀深度约为60 μm,有些腐蚀坑深度达到122 μm (图11a,b)。在Na2SO4溶液中浸泡样品腐蚀相对均匀,且腐蚀程度明显减弱,多为轻微点蚀,平均腐蚀深度约为10 μm,最大腐蚀坑发生在第二相周围,深度约为45 μm (图11c,d),这与表面腐蚀形貌观察结果相一致。

图11

图11   Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金分别在0.6 mol/L NaCl溶液和0.6 mol/L Na2SO4溶液中浸泡24 h后的截面腐蚀形貌

Fig.11   Cross-sectional morphologies of Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr alloy after immersion in 0.6 mol/L NaCl solution (a, b) and 0.6 mol/L Na2SO4 solution (c, d) for 24 h


2.6 讨论

上述结果表明Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在0.6 mol/L NaCl溶液中的腐蚀速率远高于0.6 mol/L Na2SO4溶液;腐蚀形貌表明Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在两种溶液中腐蚀位点不同,这应该与腐蚀过程α-Mg基体和第二相之间电偶腐蚀有关;同时,氧化膜分析表明Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在两种溶液中氧化膜形貌和成分特征存在明显差异,因此有必要从氧化膜形成机制及电偶腐蚀角度讨论Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在两种溶液中的腐蚀行为差异。

Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金与溶液接触后会在表面形成一层氧化膜,对合金起到一定的保护作用。一般而言,在NaCl溶液中α-Mg基体表面会形成一层以Mg(OH)2/MgO为主的疏松多孔,保护作用较弱的氧化膜[28]。相比于α-Mg基体,第二相中Gd、Y和Zn元素含量较高,由于Gd、Y和Zn的电极电位高于Mg,因此NaCl溶液对α-Mg基体的腐蚀效应要高于的第二相,导致在第二相上形成的氧化膜相对较薄,但是氧化膜内会存在较高比例Gd、Y和Zn的氧化物或者氢氧化物,提供更好的保护作用。进一步,由于α-Mg基体和第二相氧化膜厚度差异较大,在二者界面处不可避免会存在较大内应力,产生微裂纹,进而Cl-通过微裂纹扩散通道破坏腐蚀产物膜致密性,导致样品进一步发生腐蚀[33]。由于第二相表面氧化膜性质优于α-Mg基体表面氧化膜,因此发生严重的以α-Mg基体作为阳极,第二相作为阴极的电偶腐蚀,从而导致α-Mg基体发生快速溶解。

相对NaCl溶液,Na2SO4溶液对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金腐蚀行为影响体现在多个方面。首先是电偶腐蚀方面,相比于Cl-,SO42-半径大,穿透性和腐蚀性相对较弱[21],在浸泡初期样品表面不能快速形成较厚的氧化膜,如图8e所示。因此,在Na2SO4溶液中Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金浸泡初期腐蚀位点更加随机,α-Mg基体和第二相都会出现腐蚀坑(图10e),没有明显的电偶腐蚀发生,这与很多研究中观察到的镁合金在Na2SO4溶液中以随机点蚀为主是一致的[15,18,19];其次是氧化膜方面,由于没有明显电偶腐蚀发生,在Na2SO4溶液中富含Gd、Y和Zn的第二相腐蚀几率更大,可以释放出更多的Gd3+、Y3+和Zn2+,从而促进氧化膜内稀土氧化物和锌氧化物富集,提高其保护性[9,30,34];同时,与NaCl溶液中不同,在Na2SO4溶液中Gd和Y等稀土元素以及Zn会通过反应式(5)和(6)与SO42-发生反应,生成ZnS和稀土氢氧化物,类似化学反应在MgErZnZr稀土类镁合金也被报道过[38]。上述反应直接导致Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金中富Gd、Y和Zn第二相发生溶解,推动浸泡后期腐蚀向第二相转移,形成以α-Mg为阴极、第二相为阳极的电偶对,发生电偶腐蚀。同时形成的ZnS进一步提高了氧化膜致密性,促进了Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金在Na2SO4溶液中耐蚀性提高。

2Gd+Zn+SO42-+4H2O2Gd(OH)3+ZnS+2OH-
2Y+Zn+SO42-+4H2O2Y(OH)3+ZnS+2OH-

综合上述结果与讨论可见,Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金在0.6 mol/L Na2SO4溶液中第二相优先被腐蚀,在0.6 mol/L NaCl溶液中优α-Mg基体优先被腐蚀,这与Feng等[20]在WE43镁合金中观察类似。然而不同之处在于,本文研究表明Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金在0.6 mol/L NaCl溶液中的腐蚀速率要远高于0.6 mol/L Na2SO4溶液,这恰恰与他们的结果相反。他们认为,WE43镁合金在0.6 mol/L Na2SO4溶液中“大阴极-小阳极”效应以及相对较差的氧化膜共同导致了较高的腐蚀速率。事实上,在最近刚报道的一项研究中,Xie等[35]研究表明MgErZnZr稀土镁合金在0.1 mol/L和1 mol/L NaCl中的腐蚀速率均要高于在0.1 mol/L和1 mol/L Na2SO4溶液,同样他们发现MgErZnZr合金在NaCl溶液中基体有先被腐蚀,而在Na2SO4溶液长周期有序相优先被腐蚀,这个结果与我们是完全一致的,他们认为MgErZnZr合金在Na2SO4溶液中形成的氧化膜要优于NaCl溶液。由上可知,不同研究导致不同结论的分歧主要在于氧化膜性质。一般而言,氧化膜保护性与其成分、致密性和厚度等性质密切相关。在本课题组之前的研究表明,Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金氧化膜由双层膜组成,且在氧化膜内层与合金基体之间存在一个富Zn层[28],类似现象也被Wang等报道过[36]。富Zn层对于提升氧化膜保护性具有重要作用,因此,可以推测Mg-Gd-Y-Zn-Zr和MgErZnZr等合金在Na2SO4溶液中富Zn第二相被腐蚀,释放出更多的Zn2+,推动了富Zn层形成,提升了氧化膜保护性,导致合金在Na2SO4溶液中良好的耐蚀性。相反,WE43镁合金中第二相为Mg45Nd(Gd)5和Mg24Y5[20],尽管在Na2SO4溶液中第二相被腐蚀可以释放一定的稀土离子提升氧化膜保护性能,但由于缺乏富Zn层保护,加之氧化膜较薄,造成了WE43镁合金在0.6 mol/L Na2SO4溶液中较高的腐蚀速率。未来我们会在更多镁合金材料,特别是Mg-10Gd-4Y-0.5Zr和Mg-10Gd-4Y-1Zn-0.5Zr中开展相关实验,以进一步阐明稀土镁合金中Zn与阴离子交互作用下的腐蚀行为。

3 结论

(1) 析氢分析、失重结果和电化学测试表明,Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在0.6 mol/L NaCl溶液中的腐蚀速率高于0.6 mol/L Na2SO4溶液。

(2) 氧化膜分析表明,在NaCl溶液中Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金表面可以迅速形成针状氧化膜,随着浸泡进行氧化膜变厚,呈扁平状,同时出现大量裂纹;在Na2SO4溶液中Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在浸泡初期氧化膜较薄,随着浸泡进行氧化膜呈絮状特征,同时腐蚀产物层存在明显S元素富集。

(3) 表面腐蚀形貌表明,在0.6 mol/L NaCl溶液中Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金的α-Mg基体被腐蚀,而在Na2SO4溶液中合金第二相被腐蚀。截面形貌表明,Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在NaCl溶液中腐蚀较深,呈现典型局部腐蚀特征,而在Na2SO4溶液中腐蚀较浅,腐蚀程度相对均匀。

(4) Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在NaCl溶液中α-Mg基体为阳极,第二相作为阴极,发生严重电偶腐蚀,导致α-Mg基体优先被腐蚀。在Na2SO4溶液中腐蚀相对均匀,电偶腐蚀被抑制;同时第二相与SO42-发生反应导致其优先腐蚀溶解,产生大量的稀土和锌氧化物以及ZnS共同推动了致密氧化膜形成,提高了合金在Na2SO4溶液中的耐蚀性。

参考文献

Zhang J H, Zhang L, Leng Z, et al.

Experimental study on strengthening of Mg-Li alloy by introducing long-period stacking ordered structure

[J]. Scrip. Mater., 2013, 68: 675

[本文引用: 1]

King A D, Birbilis N, Scully J R.

Accurate electrochemical measurement of magnesium corrosion rates; a combined impedance, mass-loss and hydrogen collection study

[J]. Electrochim. Acta, 2014, 121: 394

[本文引用: 1]

Feng Y J, Wei L, Chen X B, et al.

Unexpected cathodic role of Mg41Sm5 phase in mitigating localized corrosion of extruded Mg-Sm-Zn-Zr alloy in NaCl solution

[J]. Corros. Sci., 2019, 159: 108133

Czerwinski F.

Controlling the ignition and flammability of magnesium for aerospace applications

[J]. Corros. Sci., 2014, 86: 1

Li S X, Bacco A C, Birbilis N, et al.

Passivation and potential fluctuation of Mg alloy AZ31B in alkaline environments

[J]. Corros. Sci., 2016, 112: 596

Yang Y, Peng X D, Wen H M, et al.

Microstructure and mechanical behavior of Mg-10Li-3Al-2.5Sr alloy

[J]. Mater. Sci. Eng., 2014, 611A: 1

[本文引用: 1]

Chen J, Song Y W, Shan D Y, et al.

In situ growth process of Mg-Al Hydrotalcite conversion film on AZ31 Mg alloy

[J]. J. Mater. Sci. Technol., 2015, 31: 384

DOI      [本文引用: 1]

In this study, an environment-friendly hydrotalcite film has been deposited on AZ31 Mg alloy by a two-step technique. To improve conversion film technique and control film properties, batch studies have been carried out to address various process parameters such as immersion time, pH value, and temperature of the treatment solution. The morphologies and chemical composition were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The corrosion resistance of the samples with the various final films was then further compared by polarization curves. It can be concluded from the results that, at low value of pH, temperature, or long deposition time, the precursor film is mainly composed of a cracked layer. The transformation of hydrotalcite film is largely influenced by the pH value. There are optimum values of pH, temperature of the coating bath and immersion time for the film formation process to achieve the best quality and corrosion resistance of the hydrotalcite film. The optimum process is as follows: the sample is first immersed in the pretreatment solution with a pH value of about 8 at a temperature of 60 °C for 30 min to form a precursor film and then this precursor film is immersed into the post treatment solution with a pH of 10.5 at 80 °C for 1.5 h to obtain the Mg-Al hydrotalcite conversion film.

Zhang C Y, Chen Y Y, Yu B X, et al.

Effects of nucleation pretreatment on corrosion resistance of conversion coating on magnesium alloy Mg-10Gd-3Y-0.4Zr

[J]. Corros. Commun., 2023, 10: 69

[本文引用: 1]

Yin Z, Chen Y, Yan H, et al.

Effects of the second phases on corrosion resistance of AZ91-xGd alloys treated with ultrasonic vibration

[J]. J. Alloy. Compd., 2019, 783: 877

[本文引用: 2]

Xu K, Wang B J, Sun J.

Research progress on the influence of anions in typical corrosive media on corrosion behavior of magnesium alloys

[J]. Mater. Prot., 2022, 12: 166

[本文引用: 2]

许 凯, 王保杰, 孙 杰.

典型腐蚀介质中阴离子对镁合金腐蚀行为影响的研究进展

[J]. 材料保护, 2022, 12: 166

[本文引用: 2]

Liu H G, Cao F Y, Song G L, et al.

Review of the atmospheric corrosion of magnesium alloys

[J]. J. Mater. Sci. Technol., 2019, 35: 2003

DOI      [本文引用: 2]

Mg atmospheric corrosion is induced by a thin surface aqueous layer. Controlling factors are microgalvanic acceleration between different phases, protection by a continuous second phase distribution, protection by corrosion products, and degradation of protective layers by aggressive species such as chloride ions. The Mg atmospheric corrosion rate increases with relative humidity (RH) and concentrations of aggressive species. Temperature increases the corrosion rate unless a protective film causes a decrease. O2, SO2 and NO2 accelerate the atmospheric corrosion rate, whereas the corrosion rate is decreased by CO2. The traditional gravimetric method can evaluate effectively the corrosion behavior of Mg alloys.

Zhao C, Cao F Y, Song G L.

Corrosivity of haze constituents to pure Mg

[J]. J. Magnes. Alloy., 2020, 8: 150

[本文引用: 1]

Gu J X, Bai Z P, Li W F, et al.

Chemical composition of PM2.5 during winter in Tianjin, China

[J]. Particuology, 2011, 9: 215

[本文引用: 1]

Ge F, Cui Z Y, Liu Y, et al.

Influence of ammonium sulfate on the corrosion behavior of AZ31 magnesium alloy in chloride environment

[J]. J. Magnes. Alloy., 2024, 12: 1082

[本文引用: 1]

Yang L J, Wei Y H, Hou L F, et al.

Corrosion behaviour of die-cast AZ91D magnesium alloy in aqueous sulphate solutions

[J]. Corros. Sci., 2010, 52: 345

[本文引用: 2]

Wang L, Shinohara T, Zhang B P.

Influence of chloride, sulfate and bicarbonate anions on the corrosion behavior of AZ31 magnesium alloy

[J]. J.Alloy. Compd., 2010, 496: 500

[本文引用: 1]

Gururaj Acharya M, Nityananda Shetty A.

The corrosion behavior of AZ31 alloy in chloride and sulfate media-a comparative study through electrochemical investigations

[J]. J. Magnes. Alloy., 2019, 7: 98

DOI      [本文引用: 1]

The magnesium alloys are considered to be the best structural materials, because of their advantageous weight to strength ratio. But, the limitation in their real field applications lies on the fact that magnesium alloys are highly susceptible for corrosion. The corrosion behaviour of AZ31 alloy was investigated by electrochemical methods in sodium chloride and sodium sulphate of different concentrations at different temperatures. The corrosion rate was monitored by potentiodynamic polarization technique and electrochemical impedance spectroscopy method. The surface morphology and surface composition of the freshly polished surface of the alloy was compared with that of the corroded surface by recording their SEM images and EDS, respectively. The results showed that the corrosion rate of AZ31 alloy increased with the increase in the temperature of the medium and also with the increase in the salt concentration of the medium. The activation parameters for the corrosion process were calculated and interpreted. (C) 2019 Published by Elsevier B.V. on behalf of Chongqing University.

Wang H X, Song Y W, Shan D Y, et al.

Effects of corrosive media on the localized corrosion forms of Mg-3Zn alloy

[J]. Corros. Commun., 2021, 2: 24

[本文引用: 2]

Wu K G, Ito K, Enoki M.

A comparative investigation of corrosion behavior and the concurrent acoustic emission of AZ31 Mg alloy under NaCl and Na2SO4 solution droplets

[J]. Mater. Trans., 2024, 65: 587

[本文引用: 2]

Feng B J, Liu G N, Yang P X, et al.

Different role of second phase in the micro-galvanic corrosion of WE43 Mg alloy in NaCl and Na2SO4 solution

[J]. J. Magnes. Alloy., 2022, 10: 1598

[本文引用: 4]

Chang F C, Song Y W, Dong K H, et al.

Formation mechanisms of product film on high corrosion resistant EW75 Mg alloy: The effect of corrosive media

[J]. Mater. Today Commun., 2025, 42: 111109

[本文引用: 2]

Huang J F, Song G L.

Research progress on corrosion testing and analysis of Mg-alloys

[J]. J. Chin. Soc. Corros. Prot., 2024, 44: 519

[本文引用: 1]

黄居峰, 宋光铃.

镁合金腐蚀测试与分析研究进展

[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2024, 44: 519

DOI      [本文引用: 1]

镁合金是最轻的工程结构材料,其溶解特性、腐蚀机理以及防护措施等方面已被广泛研究,而镁合金腐蚀测试方法和技术则是这些研究的重要基础。由于镁合金的溶解过程存在负差数效应,导致其测试技术和分析方法与其他金属存在差异。本文综述了国内外关于镁合金腐蚀测试方法与技术的研究进展,介绍了镁合金测试的通用技术与特色技术,分析了各种测试技术的适用条件和应用案例,重点对比了腐蚀速率测试方法,期望为镁合金腐蚀测试方法与技术的选择提供支撑,避免因不当测试带来的错误分析和结论。

Shi Z M, Liu M, Atrens A.

Measurement of the corrosion rate of magnesium alloys using Tafel extrapolation

[J]. Corros. Sci., 2010, 52: 579

[本文引用: 2]

Ding Z B, Zhao Y H, Lu R P, et al.

Effect of Zn addition on microstructure and mechanical properties of cast Mg-Gd-Y-Zr alloys

[J]. Trans. Nonferr. Met. Soc. China, 2019, 29: 722

[本文引用: 1]

Zhang K, Wang C, Liu S, et al.

New insights on corrosion behavior of aging precipitates in dilute Mg-Al-Ca alloy by experiments and first-principles calculations

[J]. Corros. Sci., 2023, 220: 111254

[本文引用: 1]

Gomes M P, Costa I, Pébère N, et al.

On the corrosion mechanism of Mg investigated by electrochemical impedance spectroscopy

[J]. Electrochim. Acta, 2019, 306: 61

[本文引用: 2]

Wang L Q, Snihirova D, Deng M, et al.

Revealing physical interpretation of time constants in electrochemical impedance spectra of Mg via Tribo-EIS measurements

[J]. Electrochim. Acta, 2022, 404: 139582

[本文引用: 1]

Zhang Z, Ji L, Wang S Y, et al.

Revealing corrosion behavior and mechanism of cold metal transfer-wire arc additive manufactured Mg-10Gd-4Y-2Zn-0.5Zr alloy in 3.5 wt%NaCl

[J]. Corros. Sci., 2024, 237: 112349

[本文引用: 3]

Zhang Z, Wang L Q, Zhang R Z, et al.

Effect of solution annealing on microstructures and corrosion behavior of wire and arc additive manufactured AZ91 magnesium alloy in sodium chloride solution

[J]. J. Mater. Res. Technol., 2022, 18: 416

[本文引用: 1]

Leleu S, Rives B, Bour J, et al.

On the stability of the oxides film formed on a magnesium alloy containing rare-earth elements

[J]. Electrochim. Acta, 2018, 290: 586

[本文引用: 2]

Zhou W Q, Shan D Y, Han E H, et al.

Structure and formation mechanism of phosphate conversion coating on die-cast AZ91D magnesium alloy

[J]. Corros. Sci., 2008, 50: 329

[本文引用: 1]

Li C Q, Li X, Ke X T, et al.

Enhancing corrosion resistance of Mg-Li-Zn-Y-Mn alloy containing long period stacking ordered (LPSO) structure through homogenization treatment

[J]. Corros. Sci., 2024, 228: 111829

[本文引用: 1]

Pérez P, Cabeza S, Garcés G, et al.

Influence of long period stacking ordered phase arrangements on the corrosion behaviour of extruded Mg97Y2Zn1 alloy

[J]. Corros. Sci., 2016, 107: 107

[本文引用: 1]

Pinto R, Ferreira M G S, Carmezim M J, et al.

The corrosion behaviour of rare-earth containing magnesium alloys in borate buffer solution

[J]. Electrochim. Acta, 2011, 56: 1535

[本文引用: 1]

Xie J S, Zhang Z, Dong H, et al.

Insights into corrosion behavior of Mg alloys containing long-period stacking ordered structure in chloride and sulfate media

[J]. Corros. Sci., 2025, 243: 112592

[本文引用: 1]

Wang J, Li Y Y, Yuan Y, et al.

Tailoring the corrosion behavior and mechanism of Mg-Gd-Zn alloys via Sc microalloying

[J]. J. Mater. Res. Technol., 2023, 27: 5010

[本文引用: 1]

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