Von erheblichem Nachteil für eine ausgedehnte Anwendung von Magnesiumlegierungen als Konstruktionswerkstoff ist die hohe chemische und elektrochemische Reaktionsfähigkeit von Magnesium. Ziel der Arbeit ist es, geeignete Legierungen zu entwickeln, die als metallische Überzüge Magnesiumlegierungen (AZ91, AM50, AE42) kathodisch schützen. Hierbei muss der kathodisch schützende Überzug ein negativeres Ruhepotential als das zu schützende Bauteil besitzen und zudem noch intrinsisch korrosionsbeständiger sein als das zu schützende Substrat. Als Lösungsansatz wurde verfolgt, Magnesium mit Elementen zu legieren, die die Wasserstoffreduktion als kathodische Teilreaktion der Magnesiumkorrosion unterdrücken. Verwendet wurden die Elemente Mn, Sn, Sb, In, Cd und Ga als Elemente mit hoher Wasserstoffüberspannung, wobei auch die Wirkungsmechanismen untersucht wurden. Zur Bewertung des Korrosionsmechanismus wurden elektrochemische Untersuchungen in Form stationärer Ruhepotentialmessungen sowie Polarisationskurven mit langsamer Potentialvorschubgeschwindigkeit verwendet. Als Elektrolyt diente 3,5% NaCl-Lösung mit einem Anfangs-pH-Wert von 7. Der Beweis des kathodischen Schutzes wurde mittels Kontaktkorrosionsuntersuchungen zu der Legierung AM50 erbracht. Die Systeme Mg-Cd und Mg-Ga zeigten dabei im untersuchten Konzentrationsbereich keine Veränderung des Ruhepotentials. Von diesen Systemen wurde daher Abstand genommen. Mg-Legierungen mit Mn, Sn, Pd und In sind wirksam bei AZ91 und AM50, das System Mg-In kann mit höheren Gehalten möglicherweise auch die Legierung AE42 schützen. Blei führte zu einer deutlichen Absenkung des Ruhepotentials und schützt AM50 kathodisch. Wenn es über das Herstellungsverfahren gelingt, die Pb-Phasen homogen zu verteilen und die störende Mg2Pb-Bildung zu unterdrücken, ist dieses Element für einen opferanodischen Überzug vielversprechend. Aufgrund der Toxizität von Pb sollte dieser Ansatz aber nicht mit höchster Priorität weiterverfolgt werden. Unter Berücksichtigung aller Korrosionsparameter ergeben sich folgende anzustrebende Konzentrationsintervalle mit den Elementen Mn und Sn: Mg-Mn: 0,25 - 0,8 at% Mn, Mg-Sn: 0,3 - 0,5 at% Sn. Diese Legierungen sind bei geringer Korrosion in der Lage, z.B. AM50 und AZ91 kathodisch zu schützen. Insbesondere für das System Mg-Sn muß jedoch noch die Korrosionsbeständigkeit erhöht werden. Wegen hoher In-Preise und des zu erwartenden hohen Gewichts des Überzugs bei hohen In-Gehalten ist die Verwendung dieses Elements eher unattraktiv.


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    Title :

    Kathodischer Korrosionsschutz von Magnesium-Werkstoffen durch neue Magnesium-Legierungen


    Contributors:
    Bommer, H. (author)

    Published in:

    Publication date :

    1998


    Size :

    112 Seiten, Bilder, Tabellen, 76 Quellen



    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




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