AZ91 鎂合金濕熱循環(huán)腐蝕檢測(cè)

一、適用標(biāo)準(zhǔn)（AZ91 專(zhuān)用優(yōu)先）

1. GB/T 19746-2018 金屬材料 鎂合金及其制品循環(huán)腐蝕試驗(yàn)方法（國(guó)內(nèi)鎂合金專(zhuān)用強(qiáng)制參考）

2. GB/T 20854-2025（等同 ISO 14993:2018） 鹽霧 / 干 / 濕循環(huán)加速腐蝕（通用循環(huán)腐蝕國(guó)標(biāo)，汽車(chē)/ 電子通用）

3. 行業(yè)配套：汽車(chē)零部件常用ASTM D5894、ISO 11997-1；電子整機(jī)濕熱循環(huán)參照GB/T 2423.22（溫度循環(huán)）+GB/T 2423.3（恒定濕熱）

4. AZ91基材特點(diǎn)：Mg??Al??相為陰極相，干濕交變下極易發(fā)生電偶局部點(diǎn)蝕、晶間腐蝕，單一恒定濕熱無(wú)法復(fù)現(xiàn)真實(shí)失效，必須用濕熱循環(huán) /干濕循環(huán)腐蝕

二、兩類(lèi)主流濕熱循環(huán)試驗(yàn)方案

方案 1：純溫濕度交變濕熱循環(huán)（無(wú)鹽霧，室內(nèi)高濕老化）

多用于室內(nèi)電子產(chǎn)品殼體、無(wú)海鹽環(huán)境工況單循環(huán)周期 12h，可循環(huán) 30/60/100 周期

1. 高溫高濕段：80℃，95% RH，4h

2. 降溫段：1℃/min 降至 - 40℃

3. 低溫段：-40℃，4h

4. 升溫段：1℃/min 回升至 80℃，完成 1 周期補(bǔ)充雙 85 恒定濕熱對(duì)照：85℃/85% RH 連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間靜態(tài)濕熱

方案 2：鹽霧 + 濕熱 + 干燥復(fù)合循環(huán)（濕熱循環(huán)腐蝕，戶(hù)外 / 沿海優(yōu)先，AZ91 常用）

依據(jù) GB/T20854/ISO14993，8h 一標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)，可連續(xù) 30～120 循環(huán)

表格

階段溫度濕度時(shí)長(zhǎng)介質(zhì)鹽霧噴淋35±1℃—2h50g/L NaCl，pH6.5~7.2濕熱高濕50±1℃＞95%RH2h無(wú)噴霧，凝露環(huán)境干燥階段60±1℃＜30%RH4h強(qiáng)制風(fēng)干除凝露

汽車(chē)行業(yè)加長(zhǎng) 7 天循環(huán)（整車(chē)零部件）單次大循環(huán) 7 天，重復(fù) 4 次鹽霧 + 濕熱，再常溫靜置：

1. 鹽霧 2h（35℃）

2. 濕熱儲(chǔ)存 22h（40℃，93% RH）以上兩步重復(fù) 4 輪 → 常溫靜置 72h，完整 7 天循環(huán)全國(guó)團(tuán)體標(biāo)...

三、試樣前處理（AZ91 關(guān)鍵步驟）

1. 基材區(qū)分：AZ91D 壓鑄、AZ91C 鑄造、AZ91E 變形，表面狀態(tài)分裸材、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜、陽(yáng)極氧化、噴涂涂層

2. 尺寸推薦：50×50×3mm，至少 3 平行樣 + 1 空白對(duì)照

3. 預(yù)處理流程

4. 砂紙逐級(jí)打磨至 800#/1200#，無(wú)水乙醇超聲清洗 10min，冷風(fēng)吹干

5. 邊緣、背面、夾持孔用中性硅橡膠封邊，僅保留測(cè)試面；鎂合金嚴(yán)禁含銅 / 鐵夾具接觸試樣

6. 稱(chēng)重：精度 0.1mg 分析天平，記錄初始質(zhì)量、暴露面積

7. 放置要求：試樣與垂直面呈 20°，間距≥20mm，無(wú)滴水交叉污染

四、試驗(yàn)設(shè)備要求

1. 復(fù)合循環(huán)腐蝕試驗(yàn)箱：溫濕度精度 ±0.5℃、±3% RH；可自動(dòng)切換鹽霧 / 濕熱 / 干燥三模式

2. 輔助檢測(cè)設(shè)備：

3. 失重法：高精度電子天平、鉻酸清洗液（除腐蝕產(chǎn)物不腐蝕基體）

4. 形貌表征：SEM+EDS、激光共聚焦測(cè)蝕坑深度

5. 電化學(xué)輔助：EIS 交流阻抗，中途無(wú)損監(jiān)測(cè)腐蝕速率

五、AZ91 腐蝕產(chǎn)物清洗（ASTM G1/GB/T 16545）

腐蝕產(chǎn)物去除液（專(zhuān)用鎂合金配方）：150g/L CrO? + 10g/L AgNO? 蒸餾水配制80～100℃浸泡1min，純水沖洗、脫水、冷風(fēng)干燥，冷卻后稱(chēng)重計(jì)算失重腐蝕速率禁止強(qiáng)酸長(zhǎng)時(shí)間浸泡，避免基體額外溶解。

六、結(jié)果評(píng)價(jià)指標(biāo)（分層判定）

1. 宏觀目視評(píng)級(jí)（涂層 / 轉(zhuǎn)化膜件）

按 GB/T 6461 評(píng)級(jí)：起泡、發(fā)白、點(diǎn)蝕、起皮、粉化、基體穿透銹蝕數(shù)量與面積；記錄首次出現(xiàn)腐蝕的循環(huán)數(shù)。

2. 失重腐蝕速率（裸 AZ91 基材核心指標(biāo)）

腐蝕速率公式：

\(CR=\frac{534×\Delta W}{D×A×t}\)

CR：腐蝕速率 mpy（密耳 / 年）

ΔW：失重 mg；D：AZ91 密度 1.81 g/cm3

A：暴露面積 cm2；t：試驗(yàn)時(shí)間 h裸 AZ91 無(wú)防護(hù)：濕熱循環(huán)后速率通常＞100 mpy；轉(zhuǎn)化膜可降至 10～30mpy

3. 微觀腐蝕判定（失效機(jī)理分析）

1. 點(diǎn)蝕坑大深度、坑密度；

2. Mg??Al??相電偶腐蝕、晶間腐蝕裂紋；

3. 腐蝕產(chǎn)物 XRD 物相：Mg (OH)?、MgCO?、MgCl?水合物（濕熱循環(huán)特征產(chǎn)物）

4. 涂層配套附加檢測(cè)

劃格附著力、沖擊后濕熱循環(huán)、X 切口擴(kuò)蝕寬度。

七、AZ91 濕熱循環(huán)腐蝕典型腐蝕機(jī)理

1. 高濕凝露形成連續(xù)水膜，Cl?穿透鈍化膜，優(yōu)先在富鋁 β 相邊緣發(fā)生電偶腐蝕；

2. 高溫濕熱加速 Mg 基體析氫反應(yīng)，腐蝕產(chǎn)物疏松無(wú)法形成致密保護(hù)膜；

3. 干濕交替循環(huán)：干燥階段鹽離子濃縮，下一輪濕熱瞬間擊穿表層，腐蝕速率遠(yuǎn)高于恒定濕熱；

4. 溫度循環(huán)熱應(yīng)力易造成轉(zhuǎn)化膜 / 涂層微裂紋，加速介質(zhì)滲入。

八、常規(guī)試驗(yàn)周期選型參考

表格

使用場(chǎng)景推薦循環(huán)方案總循環(huán)數(shù)室內(nèi)消費(fèi)電子殼體純溫濕度交變濕熱 12h 循環(huán)60/100 周期汽車(chē)內(nèi)飾、無(wú)鹽環(huán)境8h 鹽霧濕熱復(fù)合循環(huán)30～60 循環(huán)底盤(pán)、戶(hù)外、沿海零部件7 天汽車(chē)加長(zhǎng)循環(huán)4～8 個(gè)大循環(huán)出口海運(yùn)、高濕倉(cāng)儲(chǔ)8h 復(fù)合循環(huán) + 雙 85 濕熱組合90～120 循環(huán)

九、檢測(cè)報(bào)告必備內(nèi)容

1. 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)、AZ91 牌號(hào)、試樣表面處理工藝；

2. 完整循環(huán)參數(shù)（溫度、濕度、時(shí)長(zhǎng)、鹽霧濃度）；

3. 平行樣失重?cái)?shù)據(jù)、平均腐蝕速率；

4. 宏觀腐蝕照片、微觀 SEM 蝕坑形貌；

5. 腐蝕類(lèi)型判定（點(diǎn)蝕 / 晶間 / 涂層失效）、合格判定結(jié)論。

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