锌铝镁镀层钢在模拟海洋大气环境下的腐蚀行为研究

【作者】 顾天真； 张鹏； 郭明晓； 彭灿； 马腾； 刘雨薇； 王振尧；

【机构】 中国科学院金属研究所； 中国科学技术大学材料科学与工程学院；

【摘要】 锌铝镁（ZAM）镀层钢是一种含有多种相的新型镀层材料,在建筑和汽车制造等行业中的应用前景广阔,目前国内已初步实现了大批量的生产,但是其在海洋大气中的腐蚀机理尚不明确,尤其是腐蚀坑的形成鲜有报道。为了更好地理解锌铝镁（ZAM）镀层钢在海洋大气环境中的腐蚀机理,促进其在海洋大气环境中的应用,本文利用失重分析、扫描电子显微镜、能谱分析、X射线衍射分析、电化学分析（线性极化测量、电化学阻抗谱测量、动电位极化测量）的手段研究了锌铝镁（ZAM）镀层钢在模拟海洋大气环境下的腐蚀行为。实验表明,锌铝镁（ZAM）镀层钢的腐蚀速率变化和波动是由于在整个暴露阶段不同的腐蚀电化学过程,后期电化学过程主要受扩散控制,进一步暴露会减缓腐蚀过程。其暴露77天的腐蚀失重结果为27.37 g·m^-2。只有碱式氯化锌一种腐蚀产物被检测到。值得注意的是,腐蚀优先发生在共晶相,其可分为两种情况,一种是大面积共晶相,腐蚀较为均匀;另一种是靠近初生锌相的面积较小的共晶相,由于"大阴极,小阳极"造成腐蚀速率较大。腐蚀产物的产生和脱落影响了初始阶段腐蚀速率的变化,导致局部腐蚀加剧,并在初生锌相之间的小面积共晶相处形成腐蚀坑。腐蚀坑内的腐蚀产物出现溶解现象,反应过程中氢氧根的消耗导致pH值的降低是造成这一现象的原因。更多还原