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Mg₂Si及Si粒子在Al-Mg-Si合金晶间腐蚀中协同作用机理的多电极偶合研究

李朝兴 , 李劲风 , BIRBILISNick , 贾志强 , 郑子樵

中国腐蚀与防护学报

通过测定Al-Mg-Si合金晶界各组成相的极化曲线及不同Mg/Si比 Al-Mg-Si合金晶界组成相(Al-Mg₂Si及Al-Mg₂Si-Si)间的动态电化学偶合行为，研究了不同Mg/Si比Al-Mg-Si合金的晶间腐蚀机理。研究表明，晶界Si电位比其边缘Al基体正，在整个腐蚀过程中作为阴极导致其边缘Al基体的阳极溶解。晶界Mg₂Si电位比其边缘Al基体负，在腐蚀初期将作为阳极而发生阳极溶解；由于Mg₂Si中活性较高元素Mg的优先溶解，不活泼元素Si富集，致使Mg₂Si电位正移，甚至与其边缘Al基体发生极性转换，导致其边缘Al基体的阳极溶解。Mg/Si>1.73的Al-Mg-Si合金晶界只存在不连续分布的含Mg、Si的析出相，不能在晶界形成连续腐蚀通道，合金不表现出晶间腐蚀敏感性。Mg/Si<1.73的Al-Mg-Si 合金晶界同时析出含Mg、Si析出相和Si粒子；腐蚀首先萌生于 Mg₂Si相；而后，Si粒子一方面导致其边缘无沉淀带严重的阳极溶解，另一方面通过加速Mg₂Si和晶界无沉淀带的极性转换，协同促进了Mg₂Si边缘无沉淀带的阳极溶解，即腐蚀沿晶界Si粒子及Mg₂Si粒子边缘的无沉淀带发展。Si粒子促进了腐蚀的发展，导致合金表现出严重的晶间腐蚀敏感性。

关键词: Al-Mg-Si合金 , intergranular corrosion , corrosion mechanism