Zn离子对镁合金表面显微形貌及耐蚀性的影响研究-论文.pdf

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1、zn离子对镁合金表面显微形貌及耐蚀性的影响研究王晓波，全风美，李盛和，姜云波，谢志强(中国工程物理研究院，四川绵阳621900)摘要：用金属离子注入的方法(MEVVA)在AZ31镁合金基底上注入zn进行表面改性。用金相显微镜、扫描电镜及XPS对试件表面显微形貌及元素分布进行测试，用电化学测试的方法对试件表面的电化学腐蚀特性进行测试。结果表明，在zn注入剂量较少时，zn元素在试件表面分布较为均匀，zn元素含量超过zn在镁中的最大固溶度。当zn注人剂量较大时，会在AZ31镁合金晶界处发生zn元素富集，使晶界轮廓显现。适量的

2、注zn有利于提高AZ31镁合金表面的电化学腐蚀性能，但当zn的注人剂量较大时，由于zn在AZ31镁合金晶界处的富集使其电化学腐蚀性能有所下降。关键词：金属离子注入(MEVVA)；显微形貌；耐蚀性中图分类号：TG174．444文献标识码：A文章编号：1007—7235(2013)07—0039—04EfectofZniononmicrostructureandcorrosionresistanceofmagnesiumalloyWANGXiao—bo，QUANFeng—mei，LISheng-he，JIANGYun—bo

3、，XIEZhi—qiang(ChiIlaAcademyofEngineeringPhysics，Mianyang612900，China)Abstract：TheAZ31magnesiumalloymaterialsurfacehasbeenmodifiedbyZnionim．plantingusingmetalvaporvacuumare(MEVVA)technique．Themicrostructureandele—mentdistributionofthesamplesurfacehavebeenanalyzed

4、bymetallurgicalmicroscope，scanningelectronmicroscope(SEM)andX-rayphotoelectronspectroscopy(XPS)．Thecor-rosionresistanceofthesamplesurfacehasbeeninvestigatedbyelectro—chemicalcorrosionaswel1．TheresultsshowthatZnelementsdistributedevenlyonthesamplesurfacewhenim—pl

5、antedZndosageissmall，theZnelementcontentsarehigherthansolubilityofimplantedZninmagnesium．HoweverwhenimplantalargecontentofZn，theZnelementsgatheredatgrainboundaryofAZ31magnesiumalloyandmadethecrystalcontourappears．ToimplantasuitablecontentofZnintotheAZ31magnesium

6、alloycanincreaseelectro-chemicalcorrosionresistanceofAZ31magnesiumalloy，buttheelectro—chemicalcorosionresistancewouldbedecreasediftheimplantedZndosagetoohigh，thisisduetotheZnionsgatheredatthecrys—talboundary．Keywords：metalvaporvacuumarc(MEVVA)implanting；microstr

7、ucture；corosionresistance镁是一种很轻的金属元素，且在地壳中含量丰金作为一种轻质结构材料，具有许多优异的性能，如富、分布广泛。纯镁作为结构材料应用很少，而镁合比刚度比强度高，具有良好的减震性和良好的电磁收稿日期：2013—01—16第一作者简介：王晓波(1981一)，男，山东莱西人，博士。赫蔓￡~1313，Vol~ll，N07麟@劢廷洳施∞驴屏蔽性能等¨J。镁合金广泛应用于汽车工业、航Spectroscopy)在PHI1800型多功能电子能谱仪上进天航空、电子等领域，被誉为“21世纪最具发展潜力

8、行。仪器型号PHI1800，光源：Al单色器，分析面积和前途的绿色工程材料”-6一’j。但是镁极其活泼，在为直径800m的圆。电化学腐蚀测试在Reference室温下也容易被氧化，生成的氧化膜层疏松多孔，对600电化学测试系统上完成，测量的是Tafel曲线特基体的保护效果极其微弱，这限制了镁合金应用范性；参比电极为饱和甘汞电极，辅