图 1-1: Mg—Al 二元相图

Zn 元素在镁合金中大概只有 6%的固溶度，而且随着温度的降低，镁合金中 Zn 元素的固溶度会明显减少。 Al 元素可以降低铸件的抗蠕变性能，Zn 元素刚好相反， 使镁合金的蠕变性能得到有限的提高。当 Zn 的含量大于 2。 5% 时，会降低镁合金的 抗腐蚀性能，因此一般情况下合金中 Zn 的含量不会超过 2。0%。

当含 Zn 含量小于 1%时，Zn 在 Mg 中的作用有两方面，一方面少量的 Zn 会增 加 Al 在镁合金中的溶解度，提高 Al 的固溶强化作用，另一方面，则表现为自身的 固溶强化。因此，在 Mg- Al-Zn 合金中，铝和锌的含量比发生变化，会明显影响镁合 金的性能。试验中通过改变 Mg-Al-Zn 合金中 Al、Zn 含量比例，对合金进行力学性 能测试后得出：当 Al 量较低（ < 8%）时，随含 Zn 量增加，抗拉强度提高，伸长 率下降。因此，Mg-Al-Zn 合金中 Al、Zn 含量比会很大程度的影响合金的综合性能， 要得到性能优异的合金材料，必须根据所需性能调节 Al、Zn 含量使其达到一个合适 比值[5-6]。Mn 通过除去铁及其他重金属元素避免生成有害的晶间化合物来提高 AZ31 镁 合金的耐腐蚀性能，在熔炼过程中部分有害的金属间化合物会分离出来，因此，一 般用于耐腐蚀场合的镁铝合金中都含有一定量的 Mn。此外，Mn 还可以细化晶粒， 提高可焊性[6-8]。

镁合金中的 Fe 含量超过一定的比例后，镁合金的抗腐蚀性能会严重降低，因此 Fe 对镁合金而言是一种极其有害杂质，必须严格控制其含量。镁合金中的 Ni 的影响 与 Fe 类似，但破坏性更强，少量的 Ni 含量就会使镁合金的耐蚀性严重降低。因此， 实际生产中，为了提高镁合金的抗蚀性，明确限制 Fe 含量不得超过 0。005%，Ni 含 量不得超过 0。005%[8-9]。

1。1。2 镁合金应用及前景

镁合金具有高的比刚度和比强度，铸造性能好、质量轻等优点，使其在现代社 会中成为很具有开发和应用潜力的金属材料。在现阶段的热处理工艺下，镁合金在 稳定、耐蚀、硬度等性能等方面的缺陷影响其在生产生活中的应用，但通过对其表 面处理等工艺可以大大改善镁合金的性能缺陷。

由于 Mg 的化学活性很高，因此，镁合金材料对环境相当敏感，在自然环境中 极易发生化学腐蚀和电化学腐蚀，使其外观及性能严重破坏。化学镀可以在镁合金 表面形成一层致密的膜，可以有效地保护镁合金的表面，提高其表面的耐蚀性及硬 度。由于 Mg 极高的活性，合金的表面会直接影响最终镀层的性能，因此预处理工 艺对镁合金整个化学镀工艺而言十分重要，只有在材料化学镀之前获得良好的表面， 才能得到致密平整的镀膜，从而有效地提高镁合金的性能。文献综述

电镀也可以在镁合金表面获得耐腐蚀、粘附性、机械性能好的涂层。现今，通 常存在两种电镀技术（1）浸锌和（2）直接镀镍。锌浸渍得到的锌层可以均衡和减 少潜在的 Mg 合金基板之间差的表面电位差，从而使得到的镀层粘附性更好，镀层 的耐蚀性更高。

1。2 镁合金的防护技术及研究现状

1。3 镀膜检测方法

镁合金经过化学镀后，表面会形成一层致密的保护膜，来改善镁合金的使用性 能。镀膜的检测方法有很多种，形貌检测有电子扫描电镜（SEM)、金相显微镜观测、能谱仪及电子背散射衍射系统(EDS)和 X 射线衍射（XRD），粘附力检测方法有划 痕法和热震法[19]，耐蚀性有盐雾法、浸泡法和电化学检测法[20-21]，硬度检测可以用 维氏硬度计检测。

扫描电镜（SEM）可以直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像，可以 对各种材料的的物质表面形貌进行观察，特别适用于不便进行破坏性处理的块状试 样，配合能谱仪可以对试样表面含有的各种元素进行定性、定量的分析。配合电子 背散射衍射系统可以进行结构、晶体取向等分析。广泛应用于金属材料、无机材料、 高分子材料等各种材料的分析研究。能谱仪(EDS)是用来对材料微区成分元素种类与 含量分析，配合扫描电子显微镜与透射电子显微镜的使用，可以对试样表面含有的 各种元素进行定性、定量的分析。X 射线衍射（XRD），原理是通过对材料表面进 行 X 射线衍射，可以得到材料的衍射图谱，对其进行分析可以获得材料的成分、材 料内部原子的结构或形态等信息。热震法主要适用于表面附有膜或粘接在一起的材 料，对其进行粘附性的检测的一种手段。原理是通过将试样加热到一定温度后，空 气中冷却到室温，然后再加热到之前的温度，空气中冷却到室温，反复多次，观察 是否镀膜剥离或脱落。