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时间:2019-02-06
《高强韧镁合金的表面改性研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、减震性好、电磁屏蔽性好等特点,但它的耐蚀性差,限制了其广泛应用。本文采用微弧氧化、直接化学镀、化学转化等表面处理方法在ZK61镁合金基体上制得保护涂层,提高了镁合金的耐蚀性,延长了其使用寿命。在铝酸盐和硅酸盐体系电解液中对ZK61镁合金进行了微弧氧化处理。随氧化时间和电流密度的增大,镁合金微弧氧化膜层中微孔的数量减少,但微孔的直径和表面粗糙度增大,甚至有裂纹出现。膜层厚度随氧化时间和电流密度的增加而线性增长,但与基体的结合力明显降低。镁合金微弧氧化膜层的耐
2、蚀性随氧化时间和电流密度的增大呈先增大后减小的趋势。电流密度对微弧氧化膜层成分的影响较大,氧化时间的影响较小。在铝酸盐体系中,微弧氧化膜层主要由MgO和MgAl204组成,微弧氧化处理的最佳工艺为氧化时间40min、电流密度0.20A/cm2。在硅酸盐体系中,微弧氧化膜层主要含有MgO、M92Si04和Si02,微弧氧化处理的最佳工艺为氧化时间40min、电流密度0.20A/cm2。以碱式碳酸镍为主盐、次亚磷酸钠为还原剂,对zK61镁合金进行了直接化学镀镍处理。镍镀层呈现胞状物形态,没有明显缺陷
3、;随pH值的上升,胞状物呈减小后增大的趋势。随硫脲浓度的增加,镀速呈直线下降趋势。镀层的耐蚀性随着温度和时间的增大而增大,随pH值的升上先增大后减小。直接化学镀镍最佳的工艺参数为硫脲浓度1mg/L、温度85℃、时间60min、pH6.4。磷酸盐转化膜的表面形貌呈现破碎的瓦片状,有裂痕;膜层的成分为M93(P04)2。随温度、时间、pH值的上升,裂痕呈增大的趋势。膜层的厚度随着时间和温度的增大而增大,随着pH值的上升先增大后减小。膜层的耐蚀性随时间、温度和pH值的增大呈先增大后减小的趋势。磷酸盐化
4、学转化处理的最佳工艺条件为温度40℃、时间15min和pH3.5。关键词:镁合金;耐蚀性;微弧氧化;化学镀;化学转化ABSTRACTMagnesiumalloyshaVeattractedgreatanentionforapplicationsinautomotiVe,electricalandaerospaceindustriesbecauseoftheirlowdensi够,highspeci行cstren群handhi曲speci6csti行hess,etc.HoweVer’magnesi
5、啪hasaVe呵lownormaIelectrodepotential,whichmakesitbecomeoneofthemoStactiVestmcturalmetals.Thispaperusethreesurfacetreatmentmethods(micro咀rcoxidation、directchemicalpJating,chemicalconVersion)toproduceprotectiVecoatingsmagnesiumalloys.Thecoatingscanincre
6、asethecorrosionresistanceofmagnesiumalloyandextendtheserVice1ife.Micro—oxidationcoatingwaspreparedonthesurfaceofZK61magnesiumalloyinsilicateandaluminatesystems.Wimtheincreasingoftimeandcullrentdensity,theamountofmicroporesinthemicro—arcoxidationcoati
7、ngdecreases,butthesizeofmicroporeandtheroughnessofcoatingbecomegreater,andthicknessshowsaIineargro训h,adhesionforcedecreasesign讯cantly.Thecon.osionincreasesfirstandthendeclineswiththeprocessingtimeandcurrentdensi够.Currentdensi够showsagreaterimpactoncom
8、positionofmicro-oxidationnlm.ThecoatingismahlycomposedofMgO(periclase,syn)andMgA】204(spineI)inaluminatesyStem.ThecoatingcontainsMgO(periclase,syn),M92Si04(forSterk,syn)aJldSi02insilicatesystem.Theoptimumprocessingparametersformagnesiumalloyareinaproc
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