非鐵金屬材料

鎂合金的耐蝕性大受雜質Fe、Ni、Cu含量的影響,高純度的AZ91D等將Fe或Ni的上限定得極低,約0.005%以下。其理由下列何者正確?

  1. A這些元素固溶於Mg而使母相電位變低(更活潑),因此表面氧化膜長得太厚而容易破裂
  2. B這些元素以電位比Mg高(較貴)的粒子出現,與周圍的Mg形成局部電池,加速Mg的溶解
  3. C這些元素促進熔湯氧化而使其容易燃燒,因此鑄造時捲入氧化物,增加腐蝕的起點
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正確答案:B. 這些元素以電位比Mg高(較貴)的粒子出現,與周圍的Mg形成局部電池,加速Mg的溶解

Mg是實用金屬中電位最低(最活潑)的金屬之一。Fe、Ni、Cu即使量很少,也幾乎不固溶於Mg,而以電位較高(較貴)的金屬或介金屬化合物粒子出現。形成以這些粒子為陰極、周圍的Mg為陽極的局部電池,在鹽水中腐蝕速度會大好幾個數量級。因此高純度合金將Fe與Ni壓到極少量,Cu也限制在約0.03%以下,再加入Mn把Fe納入Al-Mn-Fe系化合物中,減小其害處。認為固溶使皮膜變厚的選項,以及以熔湯易燃性說明的選項,都偏離了這種局部電池的機制。Mg零件與鋼螺栓接觸時,基於相同理由也需要絕緣。

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