CORROSION PROPERTIES OF THE SKIN AND BULK OF SEMISOLID PROCESSED AND HIGH PRESSURE DIE CAST AZ91 ALLOY

Abstract

The corrosion properties of the skin and the bulk of semi-solid processed and high pressure die cast AZ91 alloy were studied in 5% NaCl solution by a) analyzing the corrosion morphology, b) measuring electrochemical polarization curves, c) performing electrochemical impedance spectroscopic measurements, and d) immersion tests at constant pH values. Using X-ray diffraction (XRD), light microscope (LM), scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive X-ray (EDX) to evaluate the microstructure of skin and bulk specimens, the corrosion results were related to their respective microstructures of the particular alloys. However, microstructure and corrosion performance of the alloy were found to be similar for both production processes and only slight but distinct differences were found. Generally, the skin corrosion properties are inferior to those of the bulk with the exception of the high pressure die cast AZ91 alloy, where the finer microstructure of the skin layer exhibits a better performance as shown by impedance studies and confirmed in long term immersion tests.Les propriétés en corrosion de la peau et du centre de pièces moulées sous pression en phase semi-solide et en phase liquide de l'alliage AZ91 ont été étudiées dans une solution 5% NaCl : a) en analysant la morphologie de la corrosion, b) en mesurant les courbes de polarisation électrochimique, c) en effectuant des mesures spectroscopiques d’impédance électrochimique, et d) par des essais prolongés d’immersion à des valeurs constantes de pH. Utilisant la diffraction des rayons X (DRX), le microscope optique (MO), le microscope électronique à balayage (MEB) et les rayons X à dispersion d’énergie (XDE) pour évaluer la microstructure de la peau et du centre des échantillons, les résultats d'analyse de la corrosion ont été reliés à leur microstructure respective. Toutefois, il a été montré que la microstructure et les performances en corrosion de l'alliage étaient sensiblement similaires pour les deux procédés de production avec seulement de légères distinctions. Généralement, les propriétés en corrosion de la peau sont inférieures à celles du centre des pièces sauf que pour l’alliage AZ91 moulé à partir de l'état liquide, la microstructure plus fine de la couche superficielle des pièces exhibe une meilleure résistance à la corrosion, comme l’ont montré les études d’impédance et l'ont confirmé les essais prolongés d’immersion.