鎂及鎂合金防腐與表面強化生產技術（簡體書）

高自省編著的《鎂及鎂合金防腐與表面強化生產技術(有色金屬行業職業教育培訓規劃教材)》是有色金屬行業職業教育培訓規劃教材之一，是根據有色金屬企業生產實際、崗位技能要求以及職業學校教學需要編寫的，并經人力資源和社會保障部職業培訓教材工作委員會辦公室組織專家評審通過。本書全面介紹了鎂及鎂合金的耐蝕行為，陽極氧化、化學轉化處理、電鍍等鎂及鎂合金防腐與表面強化的生產工藝與技術，并對鎂及鎂合金腐蝕的防護研究進行了展望。《鎂及鎂合金防腐與表面強化生產技術(有色金屬行業職業教育培訓規劃教材)》可作為高等學校、職業院校相關專業和企業培訓教材，也可作為大、中專院校相關專業教師、企事業單位專業技術人員和領導干部等人員的參考讀物。

《有色金屬行業職業教育培訓規劃教材:鎂及鎂合金防腐與表面強化生產技術》是有色金屬行業職業教育培訓規劃教材之一，可作為高等學校、職業院校相關專業和企業培訓教材，也可作為大、中專院校相關專業教師、企事業單位專業技術人員和領導干部等人員的參考讀物。

1 鎂及鎂合金概述
1.1 金屬鎂的基本性能
1.1.1 純鎂的物理性能
1.1.2 純鎂的力學性能
1.1.3 純鎂的化學性能
1.1.4 純鎂及鎂合金的工藝性能
1.2 世界鎂資源概況
1.2.1 菱鎂礦主要分布國家
1.2.2 我國菱鎂礦儲量分布情況
1.2.3 國內外近代鎂冶金的發展概況
1.2.4 我國鎂工業
1.3 鎂合金的分類
1.3.1 鎂合金的分類方式
1.3.2 鎂合金的牌號和化學成分
1.4 鎂及鎂合金的耐蝕性
1.4.1 純鎂的耐蝕性
1.4.2 Mg-Mn系合金的耐蝕性
1.4.3 Mg-Al-Zn系合金的耐蝕性
1.4.4 Mg-Zn-Zr合金的耐蝕性
1.5 鎂合金的表面強化及種類
1.6 鎂合金防腐與表面強化研究的意義
復習思考題
2 鎂及鎂合金的腐蝕行為
2.1 鎂及鎂合金腐蝕的基本類型
2.1.1 化學腐蝕
2.1.2 電偶腐蝕
2.1.3 點腐蝕
2.1.4 鎂合金的應力腐蝕破裂
2.1.5 腐蝕疲勞
2.2 鎂合金耐蝕性評價方法
2.2.1 質量損失法
2.2.2 腐蝕坑深度測量法
2.2.3 電化學極化法和電化學阻抗法
2.3 影響鎂及鎂合金腐蝕的因素
2.3.1 冶金因素對鎂合金耐蝕性的影響
2.3.2 熱處理制度對鎂合金耐蝕性的影
2.3.3 環境因素對鎂合金耐蝕性的影響
2.3.4鎂及鎂合金應力腐蝕的影響因素
2.4 鎂合金腐蝕的防護方法
2.4.1 提高鎂合金的純度
2.4.2 添加特殊合金化元素
2.4.3 快速凝固處理
復習思考題
3 鎂及鎂合金強化前的處理
3.1 機械處理
3.1.1 磨光
3.1.2 滾光
3.1.3 振動磨光
3.1.4 離心滾光
3.1.5機械拋光
3.1.6 刷光
3.1.7 噴砂和噴丸
3.2 除油
3.2.1 除油原理
3.2.2 常用除油方法
復習思考題
4 鎂及鎂合金的陽極氧化
4.1 概述
4.1.1 陽極氧化的實質
4.1.2 鎂合金與鋁合金比較
4.2 陽極氧化的典型方法
4.2.1 HAE法陽極氧化工藝
4.2.2 Dow-17法
4.2.3 Magoxid-Coat法
4.2.4 Anomag法
4.2.5 UBE法
4.2.6 TAGNITE法
4.2.7 MEOI法
4.2.8 Starter法
4.3 陽極氧化膜的性質
4.3.1 微觀結構和組成
4.3.2 在酸性電解液中形成的膜
4.3.3 在堿性電解液中形成的膜
4.3.4 抗氯化鈉溶液的防護性能
4.3.5 膜層硬度
4.4 陽極氧化工藝示例
4.5 鎂合金微弧陽極氧化
4.5.1 微弧氧化的機理
4.5.2 鎂合金微弧氧化膜
4.5.3 微弧氧化工藝及發展
4.5.4 鎂合金微弧氧化膜結構及耐蝕性試驗方法
4.5.5 鎂的微弧氧化膜和陽極氧化膜耐蝕性對比
復習思考題
5 鎂及鎂合金的化學轉化處理
5.1 鎂合金化學轉化膜處理
5.1.1 化學轉化膜處理工藝
5.1.2 化學轉化膜工藝說明
5.2 鎂合金鉻酸鹽鈍化處理
5.2.1 鉻酸鹽鈍化處理工藝
5.2.2 鉻酸鹽鈍化處理操作要求
5.3 鎂合金無鉻化學轉化處理
5.3.1 概述
5.3.2 無鉻化學轉化處理工藝示例
5.4 鎂合金化學氧化工藝
5.4.1 鎂合金化學氧化工藝流程
5.4.2 氧化液成分及工作條件
5.4.3 不合格膜層的退除
5.5 鎂及鎂合金化學氧化常見故障分析及排除方法
復習思考題
6 鎂及鎂合金的電鍍
6.1 概述
6.1.1 鎂上電鍍的難點
6.1.2 鎂上電鍍和化學鍍工藝
6.1.3 前處理中各工序的作用
6.2 鎂及鎂合金的電鍍工藝介紹
6.2.1 鎂及鎂合金化學鍍鎳新工藝
6.2.2 鎂及鎂合金表面鍍鋅
6.2.3 鎂及鎂合金浸鎳鐵后電鍍
6.2.4 用稀鹽酸活化的電鍍工藝
6.2.5 兩次浸鍍后電鍍
6.2.6 鎂合金浸鋅及膜層彩化工藝
6.3 鎂及鎂合金的化學鍍鎳
6.3.1 直接化學鍍鎳工藝
6.3.2 活化液中加入金屬催化劑工藝方法
6.3.3 浸鋅后化學鍍鎳
6.3.4 浸鋁后化學鍍鎳
6.4 鎂及鎂合金浸鍍后電鍍
6.4.1 鎂及鎂合金浸鍍前處理
6.4.2 鎂及鎂合金電鍍的影響因素
6.4.3 侵蝕、浸鋅后電鍍
復習思考題
7 提高鎂合金整體耐蝕性和強化的方法
7.1 去除鎂合金雜質的有害性來提高耐蝕性和強化
7.1.1 提高鎂合金的純度
7.1.2 雜質無害化
7.1.3 合金化
7.2 采用特種鑄造來提高鎂合金耐蝕性和強化
7.2.1 采用壓力鑄造
7.2.2 采用半凝固鑄造
7.2.3 采用固態塑性成形
7.3 采用固溶熱處理來提高鎂合金的耐蝕性和強化
7.4 采用快速凝固來提高鎂合金耐蝕性和強化
7.5 采用其他方法來提高鎂合金耐蝕性和強化
7.5.1 非晶化
7.5.2 微晶化和納米化
7.5.3 氣相沉積
7.5.4 濺射
復習思考題
8 鎂合金腐蝕的防護和研究展望
8.1 鎂合金快速腐蝕的原因
8.2 鎂合金的防腐策略
8.2.1 合理的應用設計
8.2.2 陰極保護抑制陽極過程
8.2.3 提高鎂合金的耐腐蝕性途徑
8.2.4 鎂合金的表面防腐
8.2.5 調整鎂合金使用環境
8.2.6 弱化與消除加速腐蝕因素
8.3 鎂合金防腐前景展望
8.3.1 對鎂合金重要性認識的不斷提升
8.3.2 鎂合金是高效益低成本的工程材料
8.3.3 特殊應用中的腐蝕與防護
8.3.4 加強鎂合金腐蝕與防護的基礎研究
8.3.5 加強鎂合金表面強化技術的發展
復習思考題
參考文獻

2.3.4.2 鎂合金應力腐蝕的控制
材料的應力腐蝕只有存在下列條件才會發生：
（1）存在一定的拉應力。此拉應力可能是冷加工、焊接或機械束縛引起的殘余應力，也可能是在使用條件下外加的，甚至是腐蝕產物引起的殘余應力。引起應力腐蝕的拉應力值一般低于材料的屈服強度。在大多數產生應力腐蝕的系統中存在一個臨界應力值，當所受拉應力大于臨界應力值時，才產生應力腐蝕。壓應力不導致應力腐蝕。
（2）金屬本身對應力腐蝕具有敏感性。合金和含有雜質的金屬比純金屬容易產生應力腐蝕。
（3）存在能引起該金屬發生應力腐蝕的介質。對于某種金屬或合金，并不是任何介質都能引起應力腐蝕，只有在特定的腐蝕介質中才能發生。
此外，應力腐蝕破裂還發生在一定的電位范圍內，一般發生在活化一鈍化的過渡區電位范圍內，即在鈍化膜不完整的電位范圍內。據此，減少或防止鎂合金的應力腐蝕開裂的方法有以下幾種：
（1）選擇耐應力腐蝕開裂的鎂合金。對應力腐蝕的敏感性最大的是Mg-A1合金，敏感性隨著鋁含量的增加而增加，但通過加入Mn或Zn元素或者消除鎂合金中有害雜質Fe、Cu等元素，能有效地減少應力腐蝕的敏感性。Mg-Zn合金的敏感性居中，而不含鋁、鋅的鎂合金可完全消除應力腐蝕的敏感性。鎂合金不能通過熱處理有效地減少和消除應力腐蝕，但是通過涂覆，可以增加M1合金的耐應力腐蝕能力。
（2）合理設計構件結構以減小應力。鎂合金連續工作的應力必須低于一個極限值，一般為拉伸屈服度的30%～50%。超過極限值部分應調整其形狀，以減小應力。螺栓和鉚釘所承受的應力很高，所以需要正確地設計。