CN106591844A - 一种含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极 - Google Patents

一种含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极 Download PDF

Info

Publication number
CN106591844A
CN106591844A CN201610919208.2A CN201610919208A CN106591844A CN 106591844 A CN106591844 A CN 106591844A CN 201610919208 A CN201610919208 A CN 201610919208A CN 106591844 A CN106591844 A CN 106591844A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnesium alloy
sacrificial anode
pure
magnesium
alloy sacrificial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610919208.2A
Other languages
English (en)
Inventor
李萍
徐玉梅
王莹
张东晓
赵靓雯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Luoyang Institute of Science and Technology
Original Assignee
Luoyang Institute of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Luoyang Institute of Science and Technology filed Critical Luoyang Institute of Science and Technology
Priority to CN201610919208.2A priority Critical patent/CN106591844A/zh
Publication of CN106591844A publication Critical patent/CN106591844A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C23F13/06—Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus
    • C23F13/08—Electrodes specially adapted for inhibiting corrosion by cathodic protection; Manufacture thereof; Conducting electric current thereto
    • C23F13/12—Electrodes characterised by the material
    • C23F13/14—Material for sacrificial anodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C23/00—Alloys based on magnesium
    • C22C23/02—Alloys based on magnesium with aluminium as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

本发明涉及一种含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极，由以下质量百分比的组分组成：Al 5.8％～6.0％、Sn 0.6％～0.8％、Sb 0.1％～0.3％，余量为Mg和不可避免的杂质。该镁合金牺牲阳极以纯镁(Mg)、纯铝(Al)、纯锡(Sn)、纯锑(Sb)为原料，经熔炼、铸造制得。本发明的含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极，以Mg‑Al‑Sn‑Sb为合金组分，通过加入Sn、Sb细化晶粒和改善组织，所得镁合金牺牲阳极组织均匀；腐蚀防护使用，具有溶解消耗均匀、使用寿命长等特点，适用于土壤、海水、热水器等腐蚀环境下的阴极保护，应用前景广阔。

Description

一种含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极
技术领域
本发明属于镁基牺牲阳极技术领域，具体涉及一种含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极。
背景技术
阴极保护技术是电化学保护技术的一种，其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流，被保护结构物成为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生。阴极保护法分为两种：外加电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护。其中，牺牲阳极阴极保护技术是用一种电位比所要保护的金属还要负的金属或合金与被保护的金属电性连接在一起，依靠电位比较负的金属不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护其它金属。该技术的优点为：一次投资费用低，且在运行过程中基本上不需要支付维护费用；保护电流的利用率高，不会产生过保护；对邻近的金属设施无干扰影响，适用于厂区或无电源的长输管道，以及小规模的分散管道保护；具有接地和保护兼顾的作用；施工技术简单，平时不需要特殊专业维护管理等。为了减少金属材料腐蚀造成的巨大经济损失，采用牺牲阳极进行电化学保护是一种有效的方法。
在牺牲阳极阴极保护技术中，阳极随着流出的电流而逐渐消耗，称为牺牲阳极。作为牺牲阳极材料，金属或合金必须满足以下条件：电位足够负，可供应充分的电子使被保护金属设备发生阴极极化。镁合金常被用作牺牲阳极材料，对重要设备装置的阴极材料进行腐蚀防护，以延长阴极材料的使用寿命。但是，由于成分设计和制备工艺上的原因，普通镁合金阳极材料(如AZ63等)往往晶粒粗大，组织不均匀，且铝与镁形成网状Mg17Al12相，容易与镁基体形成微电池，使阳极材料的消耗不均匀，影响阳极材料的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极，腐蚀防护使用，材料消耗均匀，使用寿命长。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极，由以下质量百分比的组分组成：Al 5.8％～6.0％、Sn 0.6％～0.8％、Sb 0.1％～0.3％，余量为Mg和不可避免的杂质。
其中，所述杂质中Si、Fe、Cu和Ni的总质量百分含量小于0.2％。
本发明的含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极，合金组分为Mg-Al-Sn-Sb。采用Sn、Sb与Al组合使用，为保证性能和控制成本，Al的加入量选为5.8～6.0wt％，Sn、Sb的加入量分别选为0.6～0.8wt％、0.1～0.3wt％；加入少量的Sn、Sb生成高熔点Mg2Sn、Mg3Sb2相，可作为有效的形核核心，从而细化晶粒，同时将合金中呈网状分布的Mg17Al12相断开，进而改善组织；通过细化晶粒和改善组织，提高组织的均匀性，进而使镁合金阳极材料在腐蚀环境中消耗均匀。
本发明的含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极，以Mg-Al-Sn-Sb为合金组分，通过加入Sn、Sb细化晶粒和改善组织，所得镁合金牺牲阳极组织均匀；腐蚀防护使用，具有溶解消耗均匀、使用寿命长等特点，适用于土壤、海水、热水器等腐蚀环境下的阴极保护，应用前景广阔。
所述的含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极，以纯镁(Mg)、纯铝(Al)、纯锡(Sn)、纯锑(Sb)为原料，经熔炼、铸造制得。
其中，所用的原料纯镁(Mg)、纯铝(Al)、纯锡(Sn)、纯锑(Sb)为工业纯镁、纯铝、纯锡、纯锑。所述铸造的浇铸温度为720℃。
进一步的，所述含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极的制备方法，包括取原料纯镁(Mg)、纯铝(Al)、纯锡(Sn)、纯锑(Sb)，采用刚玉坩埚、感应炉熔炼，得镁液；在CO2+SF6气体保护下，将镁液升温至720℃浇入钢制模具，冷却得到镁合金铸锭。
本发明的含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极，以纯镁(Mg)、纯铝(Al)、纯锡(Sn)、纯锑(Sb)为原料，经熔炼、铸造制得，制备工艺简单，操作方便，易于自动化控制，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式中，所用的原料纯镁(Mg)、纯铝(Al)、纯锡(Sn)、纯锑(Sb)均为市售产品。其中，原料纯镁(Mg)、纯铝(Al)的纯度为99.8％，纯锡(Sn)、纯锑(Sb)的纯度为99.5％。
实施例1
本实施例的含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极，由以下质量百分比的组分组成：Al5.8％、Sn 0.8％、Sb 0.1％，余量为Mg和不可避免的杂质。其中，所述杂质中Si、Fe、Cu和Ni的总质量百分含量小于0.2％。
本实施例的含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极的制备方法为：取原料纯镁(Mg)、纯铝(Al)、纯锡(Sn)、纯锑(Sb)，采用刚玉坩埚、感应炉熔炼，得镁液；在CO2+SF6气体保护下，将镁液升温至720℃浇入钢制模具，冷却得到镁合金铸锭。
实施例2
本实施例的含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极，由以下质量百分比的组分组成：Al5.9％、Sn 0.7％、Sb 0.2％，余量为Mg和不可避免的杂质。其中，所述杂质中Si、Fe、Cu和Ni的总质量百分含量小于0.2％。
本实施例的含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极的制备方法同实施例1。
实施例3
本实施例的含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极，由以下质量百分比的组分组成：Al6.0％、Sn 0.6％、Sb 0.3％，余量为Mg和不可避免的杂质。其中，所述杂质中Si、Fe、Cu和Ni的总质量百分含量小于0.2％。
本实施例的含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极的制备方法同实施例1。
实验例
本实验例对实施例1-3所得含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极进行检测，结果如表1所示。其中，对比例为商用镁合金AZ63。
表1实施例1-3所得含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极性能检测结果
对象 开路电位(V) 电流效率(％) 腐蚀环境中消耗情况
实施例1 –1.70V 55％ 无明显蚀坑，消耗较均匀
实施例2 –1.73V 58％ 无明显蚀坑，消耗较均匀
实施例3 –1.75V 60％ 无明显蚀坑，消耗较均匀
对比例 –1.65V 52％ 出现蚀坑，消耗不均匀
从表1可以看出，本发明的含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极，开路电位为–1.70～–1.75V，电流效率为55％～60％，与对比例相比，具有较负的电位和较高的电流效率；腐蚀防护使用时，在腐蚀环境中材料消耗均匀，适用于土壤、海水、热水器等腐蚀环境下的阴极保护，应用前景广阔。

Claims (2)

1.一种含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极，其特征在于：由以下质量百分比的组分组成：Al5.8％～6.0％、Sn 0.6％～0.8％、Sb 0.1％～0.3％，余量为Mg和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极，其特征在于：以纯镁、纯铝、纯锡、纯锑为原料，经熔炼、铸造制得。
CN201610919208.2A 2016-10-21 2016-10-21 一种含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极 Pending CN106591844A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610919208.2A CN106591844A (zh) 2016-10-21 2016-10-21 一种含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610919208.2A CN106591844A (zh) 2016-10-21 2016-10-21 一种含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106591844A true CN106591844A (zh) 2017-04-26

Family

ID=58555699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610919208.2A Pending CN106591844A (zh) 2016-10-21 2016-10-21 一种含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106591844A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113930650A (zh) * 2021-10-25 2022-01-14 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 一种含Sn的镁合金牺牲阳极及其制备方法和应用
CN114134507A (zh) * 2021-11-29 2022-03-04 牡丹江市新翔石油机械有限责任公司 一种镁合金及其牺牲阳极器及其油套管电位防腐装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0466684A (ja) * 1990-07-05 1992-03-03 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 流電陽極用マグネシウム合金
CN105671557A (zh) * 2016-04-12 2016-06-15 洛阳理工学院 一种含Bi镁合金牺牲阳极材料
CN105734375A (zh) * 2016-04-12 2016-07-06 洛阳理工学院 一种含Sb镁合金牺牲阳极材料
CN105803465A (zh) * 2016-04-12 2016-07-27 洛阳理工学院 一种含Sm镁合金牺牲阳极材料

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0466684A (ja) * 1990-07-05 1992-03-03 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 流電陽極用マグネシウム合金
CN105671557A (zh) * 2016-04-12 2016-06-15 洛阳理工学院 一种含Bi镁合金牺牲阳极材料
CN105734375A (zh) * 2016-04-12 2016-07-06 洛阳理工学院 一种含Sb镁合金牺牲阳极材料
CN105803465A (zh) * 2016-04-12 2016-07-27 洛阳理工学院 一种含Sm镁合金牺牲阳极材料

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙志刚等: ""Sn对镁合金显微组织和力学性能的影响"", 《铸造技术》 *
王少刚等: "《工程材料与成形技术基础（第2版）》", 30 June 2016, 国防工业出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113930650A (zh) * 2021-10-25 2022-01-14 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 一种含Sn的镁合金牺牲阳极及其制备方法和应用
CN114134507A (zh) * 2021-11-29 2022-03-04 牡丹江市新翔石油机械有限责任公司 一种镁合金及其牺牲阳极器及其油套管电位防腐装置
CN114134507B (zh) * 2021-11-29 2022-08-02 牡丹江市新翔石油机械有限责任公司 一种镁合金及其牺牲阳极器及其油套管电位防腐装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105734375B (zh) 一种含Sb镁合金牺牲阳极材料
CN105671557B (zh) 一种含Bi镁合金牺牲阳极材料
CN102808122A (zh) 一种镁合金牺牲阳极棒材制造工艺
CN105803465B (zh) 一种含Sm镁合金牺牲阳极材料
CN105779837A (zh) 一种含Gd牺牲阳极镁合金
CN109694964B (zh) 一种铝空气电池阳极材料的制备方法
CN106319277A (zh) 一种稀土耐蚀铜合金及制备工艺
CN106609372A (zh) 一种含Sm、Sb的镁合金牺牲阳极
CN108359866A (zh) 一种耐高温铝合金牺牲阳极材料及其制备方法与应用
CN106591844A (zh) 一种含Sn、Sb的镁合金牺牲阳极
CN106591843A (zh) 一种含Sn、Bi的镁合金牺牲阳极
CN109778197A (zh) 一种含Yb阳极镁合金及其制备方法与应用
CN109722580A (zh) 一种含Dy阳极镁合金及其制备方法与应用
CN101445936A (zh) 一种低驱动电位铝合金牺牲阳极
CN107142483B (zh) 一种含Sm的多元镁合金牺牲阳极材料及其制备方法
CN102952981A (zh) 一种车用水管合金材料及制备方法
CN105838951B (zh) 一种含La牺牲阳极镁合金
CN103290274B (zh) 耐磨耐碱蚀铝合金
CN103205666A (zh) 热喷涂用稀土改性阳极型锌铝合金丝材
CN106591842A (zh) 一种含Sm、Bi的镁合金牺牲阳极
CN106987746A (zh) 一种热水器用铸造镁合金阳极材料及其制备方法
CN108179292B (zh) 一种光伏组件支架用铝合金型材的处理工艺
CN102808186A (zh) 一种铝合金牺牲阳极制造工艺
CN106498252A (zh) 一种高强度镁‑钕‑锌‑锆‑锂合金及其制备方法
CN109750198A (zh) 一种含Eu镁合金阳极材料及其制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170426