- 上一篇：40Cr钢的等离子电解渗入碳氮工艺研究
- 下一篇：有限元异步轧制变形行为的研究模拟+文献综述
1.4.2 研究方法
本课题主要使用电化学测试的方法，利用自腐蚀电位Ecorr和自腐蚀电流icorr来表AZ31镁合金的腐蚀性能。
图2 腐蚀极化图（Evans图）
如图2，即为腐蚀极化图[14]。当一腐蚀电池为开路时，阳极和阴极的平衡电位为Ee,a，Ee,c，并且满足腐蚀热力学(△G)T,P=-nF(Ee,c-Ee,a)﹤0 （即Ee,c＞Ee,a）。用高电阻值的可变电阻将两电极连接起来，电阻值由大变小，此时绘出阳极、阴极电位与电流强度的关系图，即为腐蚀极化图。由图可见，随着电阻的减小，电流增大，，阳极电位偏离平衡电位Ee,a，阴极电位偏离平衡电位Ee,c，两电极间的电位差变小。当电池的总电阻驱近于0时，电流达到最大值icorr，阴阳极极化曲线交于S点。此时阴极、阳极电位相等，即△E=IR=0，此时对应的电位就是自腐蚀电位Ecorr，电流为自腐蚀电流icorr。但实际上得不到交点S，因为电池内总存在内阻，总电阻不能为0。阳极、阴极电位达到接近自腐蚀电位Ecorr。
根据腐蚀极化图，很容易确定自腐蚀电位Ecorr并解释各种因素对腐蚀电位的影响。一般自腐蚀电位Ecorr越负，金属的耐腐蚀性能越差。然而根据腐蚀电位的变化却不能准确判断腐蚀速度的大小或变化。必须要根据电化学动力学理论，由腐蚀极化曲线确定腐蚀的速度，计算出自腐蚀电流icorr，自腐蚀电流icorr与腐蚀速率有一定的关系，根据法拉第定律，可以计算出腐蚀速率V失=A/(nF)•icorr（A为金属的原子量，n为价数，F为法拉第常数）。
除此之外，本实验还进行了浸泡实验，可以比较直观地观察和研究镁合金在腐过程中金属表面和溶液内部发生的变化。并且分别拍摄了铸态与挤压态镁合金金相图，分析微观结构对耐腐蚀性能的影响。
1.4.3 研究内容
本课题主要研究了铸态AZ31镁合金的腐蚀性，主要研究内容包括：
(1)通过改变NaCl溶液的浓度，利用电化学测试方法和溶液浸泡的方法研究Cl-离子浓度对于镁合金的腐蚀行为的影响。
(2)将铸态AZ31镁合金和挤压态AZ31镁合金的腐蚀性能进行对比，分析挤压后镁合金的组织形貌的改变对于腐蚀性能的影响。
2 实验方法
2.1 实验原理
2.1.1 极化曲线测量
本次试验使用的电化学研究方法主要是测试极化曲线。实验采用恒电位法，将电极电位以一定速度扫描，研究外加电流和电极电位的函数关系，测定的极化曲线为恒电位极化曲线。
（a）阳极极化 （b）阴极极化
图3 腐蚀金属电极的极化测试装置
实验装置如图3所示，这样的实验体系称为三电极测量体系，一个工作电极（WE），一个参比电极（RE）和一个辅助电极（AE）。工作电极是我们研究的对象；参比电极提供一个在实验过程中固定不变的电位，在测量过程中起着双重作用，它既提供热力学参比，又将研究电极作为研究体系加以隔离；辅助电极用于构成一个完整的回路，提供工作电极所需要的电流[15]。
当通过外电流时，电极电位偏离自腐蚀电位的现象称为腐蚀体系的极化。如果向腐蚀金属电极施加外部的阳极极化电流，则发生阳极极化（图3（a）），这时候电位正移，工作电极溶解速率ia增加，氢气析出速率ic减小（负差异效应与其相反），两者之差为外加阳极极化电流,即：
IA=ia-ic (5)