AZ31B 镁合金表面微弧电泳复合膜层微观结构及耐蚀性表征.PDF

第44 卷 第7 期 稀有金属材料与工程 Vol.44, No.7 2015 年 7 月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING July 2015 AZ31B 镁合金表面微弧电泳复合膜层 微观结构及耐蚀性表征 1 1 1,2 1 2 时惠英 ，董利芳 ，蒋百灵 ，沈文宁 ，葛延峰 ( 1. 西安理工大学，陕西 西安 710048) (2. 南京工业大学，江苏 南京 211816) 摘 要：采用微弧氧化技术在AZ31B 镁合金表面制备陶瓷层，利用其表面多孔结构借助电泳技术沉积有机膜层，对比 研究陶瓷层和复合膜层表面粗糙度、表面及截面形貌、电化学性能及划伤腐蚀特性。结果表明：陶瓷层表面放电微孔 被电泳层完全填充并形成均匀膜层，复合膜层表面粗糙度明显降低；微弧电泳复合膜层腐蚀电流密度与陶瓷层和基体 相比分别降低 2 个和4 个数量级，极化电阻分别增大 2 个和 4 个数量级，腐蚀倾向降低；微弧电泳复合膜层电化学阻 值与陶瓷层相比增加 4 个数量级，同时电容值降低 4 个数量级，耐蚀性显著提高；由于陶瓷层与电泳层的机械嵌合作 用，复合膜层划伤腐蚀过程表现为基体腐蚀及陶瓷层与基体界面的破坏，复合膜层界面处结合完好。 关键词：镁合金；微弧氧化；电泳；复合膜层；耐蚀性 中图法分类号：TG174.4 ；TG179 文献标识码：A 文章编号：1002- 185X(2015)07- 1679-06 电泳涂装具有膜层均匀、色泽稳定以及化学惰性 本研究首先采用直流脉冲微弧氧化电源在 强等特点，可有效隔离基体与服役环境，是一种较为 AZ31B 镁合金表面制备陶瓷层，并以此为基沉积电泳 理想的表面防护技术，在钢铁和铝合金制品表面改性 层，利用陶瓷层表面多孔结构取代传统的磷化膜过渡 [1,2] 处理已获得广泛应用 。但由于镁合金基体表面形成 层，获得微弧电泳（MAOE ）复合膜层。通过对陶瓷 疏松的氧化膜导致电泳处理后基体与有机膜层的结合 层和复合膜层表面粗糙度、表面及截面微观形貌、电 较差，很难起到防护作用，严重制约膜基系统耐蚀性 化学性能及划伤腐蚀特性的对比研究，揭示微弧电泳 [3-5] 能的改善 。传统工艺多采用化学转化膜技术在镁合 复合膜层可大幅度提高镁合金耐蚀性的内在原因，为 金表面制备磷化膜，以期提高电泳层与基体间的结合 扩展镁合金的应用领域提供实验支持和理论依据。 [6,7] 力，达到改善表面性能之目的 。但磷化工艺复杂， 1 实 验 且磷化液中多含有重金属离子，虽然该复合处理工艺 可在一定程度上提高电泳层的结合力，但在恶劣环境 实验采用的试样材料是AZ31B 镁合金，其化学成 [8- 10] 下膜层防护性能有限 ，严重制约此类技术在镁合 分（质量分数）为Al 2.5%~3.5% ，Mn 0.2%~ 1.0%，Zn 金表面改性领域的应用。 0.6%~ 1.4%，Ca 0.04%，Si 0.5%，Cu 0.01% ，余量为