AZ91D镁合金手汗腐蚀机理研究Ⅲ乳酸对AZ91D镁合金的腐蚀机制

通过电化学阻抗(EIS)和动电位极化曲线等方法研究了镁合金在乳酸和含有Cl^-的溶液中的电化学特性，发现镁合金腐蚀过程受到电极电位E、以β相为中心向外扩展的表面氧化膜的覆盖面积θ和MgH2的浓度Cm 3个表面状态变量的控制，在腐蚀过程中，β相表面氧化膜向四周扩展，覆盖了邻近很小范围的α相晶粒，从而使部分α相晶粒不受腐蚀．最后通过理论推导建立了一个新的镁合金腐蚀理论模型，并利用EIS实验证实了模型的可靠性。     

AZ91D镁合金的化学镀镍

使用硫酸镍作为化学镀镍磷镀液的主盐,直接在AZ91D镁合金基体上化学镀镍.使用扫描电镜和X射线衍射技术分析镀层的表面形貌和组织.化学镀镍磷镀层是致密的,无明显缺陷,其磷含量约为372 mass%.化学镀镍磷镀层的显微硬度值约为660 VHN,化学镀镍的沉积速度为23 μm/h.前处理过程中的酸洗步骤使镁合金基体产生粗糙的表面,从而使镀层和基体之间起到了互锁的作用,增加了镀层的结合力.     

AZ91D镁合金在北京地区的大气腐蚀行为研究

利用室外大气暴露试验，研究了AZ91D镁合金在北京地区的平均大气腐蚀速率，并与相同条件下A3钢的大气腐蚀情况进行了对比．采用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)以及红外光谱(IR)等多种现代表面分析技术对腐蚀产物的形貌、组成、结构等进行分析，与A3钢相比，AZ91D镁合金具有良好的耐大气腐蚀性能，具有局部腐蚀的特征。     

AZ91D镁合金在模拟酸雨溶液中的腐蚀行为

采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)的方法研究了AZ91D镁合金在不同pH值的模拟酸雨溶液中的腐蚀行为,并用扫描电镜观察了试样腐蚀后的表面形貌。结果表明:随着溶液pH值升高,AZ91D镁合金的极化电阻变大,腐蚀电流密度减小;当pH值为2.7和3.0时,EIS由两个容抗弧组成,随着pH值的继续升高,EIS转变为单一容抗弧,镁合金表面形成了完整的表面膜,对基体金属具有一定的保护性;在模拟酸雨溶液中AZ91D镁合金整个表面受到腐蚀,腐蚀程度随着pH值的升高而变小,白色腐蚀产物主要由镁、铝、硫和氧元素组成。     

阻燃镁合金AZ91D的研究

研究了通过添加铍，可得到直接暴露在大气中熔炼的镁合金AZ91D。通过金相组织观察发现：当铍的含量达到0.015%时，合金的晶粒度最好，而且具有很好的阻燃性能；同时研究了采用不同的变质剂AZ91D合金进行变质处理。实验结果表明：变质处理的AZ91D合金，组织明显细化，尤其是时效处理后，其力学性能得以大幅度提高，拓宽了合金的使用范围。     

AZ91D镁合金化学镀镍磷研究

采用磷酸和氟化钾为前处理酸洗液配方,以碱式碳酸镍为主盐,研究了AZ91D镁合金表面直接化学镀镍-磷工艺。并应用金相截面法对该工艺的镀层沉积速度进行了检测分析;应用X射线衍射分析技术(XRD)、附带能谱仪的扫描电镜(SEM)、显微硬度测试仪以及划痕测试仪等对镀层的形貌结构、成分、硬度及结合力等作了检测与分析。该工艺所获得镀层不仅沉积速率稳定,而且表面良好、性能优良,具有很好的实际工业应用推广意义。     

AZ91D镁合金低温快速化学镀Ni-P工艺的研究

采用化学镀方法,在AZ91D镁合金上沉积Ni-P镀层,研究了添加剂对镀层的影响.结果表明:未加添加剂时,沉积速度慢;加入添加剂后,镀层的沉积速度增加,65℃时只需30min就可获得无气孔或裂纹、具有“菜花状”结构的均匀完整的Ni-P镀层.XRD测试结果表明,沉积的Ni-P镀层为非晶态.镀层的耐蚀性实验结果表明,化学镀Ni-P镀层后,AZ91D镁合金的耐蚀性优于基体.     

铸造镁合金AZ91D金相腐蚀方法研究

对砂型和金属型铸造AZ91D试样进行了铸态下与固溶处理后金相腐蚀研究,对压铸AZ91D试样进行铸态金相腐蚀和EBSD试验研究.结果表明,铸态砂型和金属型试样树枝晶形状显示六重对称性特征,一次枝晶间夹角为60°,固溶处理后晶粒尺寸变大.压铸试样冷却速度快,枝晶不能充分生长,难以显示六重对称性特征,EBSD试验能够准确测量压铸试样的晶粒尺寸和晶粒取向.     

石墨烯改性增强富镁涂层对AZ91D镁合金的腐蚀防护效果

目的 在保证环氧富镁涂层阴极保护作用的同时,降低涂层中的镁粉含量,进一步提高环氧富镁涂层对镁合金基体的保护效果.方法 将不同含量的石墨烯(1％、2％、4％)加入环氧富镁涂层中替代等质量的镁粉来制备改性富镁涂层,利用Machu测试、电化学交流阻抗测试、扫描电子显微镜观察等方法,对改性富镁涂层的防护性能进行研究.结果 石墨...     

提高AZ91D镁合金表面耐腐蚀性能的研究

通过以碱式碳酸镍为镍源的直接化学镀镍-磷工艺,在AZ91D镁合金表面形成镀层。应用X射线衍射分析技术（XRD）、附带能谱仪的扫描电镜（SEM）对镀层的形貌结构、成分等作了检测与分析,采用YWX/Q-150型盐雾试验机对镀层进行耐腐蚀性能测试与评定。研究结果表明：该工艺所获得镀层为胞状致密结构,磷含量11.24%,属于中高磷镀层,且耐腐蚀性能良好,连续盐雾16 h未出现腐蚀斑点,盐雾腐蚀速率明显低于基体的腐蚀速率。     

Preparation and characterization of inorganic and organic coatings on AZ91D magnesium alloy with electroless plating pretreatment

In this paper, a protective coating scheme was applied for the corrosion protection of AZ91D magnesium alloy. Electroless Ni coating (EN coating) as bottom layer, electrodeposited Ni coating (ENN coating), and silane‐based coating (ENS coating) as top layer, respectively, were successfully prepared on AZ91D magnesium alloy by combination techniques. Scanning electron microscopy and X‐ray diffraction were employed to investigate the surface and phase structure of coatings, respectively. The electrochemical corrosion behaviors of coatings in neutral 3.5 wt% NaCl solution were evaluated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiodynamic polarization techniques. The corrosion testing showed that the three kinds of coatings all could provide corrosion protection for AZ91D magnesium alloy to a certain extent, and the corrosion resistance of ENN and ENS was superior to EN. In order to further study the corrosion protection properties of ENN and ENS, a comparative investigation on the evolution of EIS of ENN and ENS was carried out by dint of immersion test in neutral 3.5 wt% NaCl solution. The results indicated that, compared with ENN, the ENS could provide longer corrosion protection for AZ91D magnesium alloy. It is significant to determine the barrier effect of each coating, which could provide reference for industry applications.     

电解液组分对AZ91D镁合金微弧氧化膜层耐蚀性的影响

在含有Na2SiO3、NaAlO2、Na2B4O7、NaOH、C3H8O3及C6H5Na3O7的硅铝复合电解液中,采用恒电流方式对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理。利用扫描电镜、膜层测厚仪、全浸泡试验和极化曲线等方法研究了陶瓷膜层的形貌特征、厚度以及耐蚀性能。结果表明,随着Na2SiO3、NaAlO2、Na2B4O7、NaOH、C3H8O3及C6H5Na3O7含量的增加,微弧氧化陶瓷膜层的耐蚀性基本均呈现出先提高后降低的变化趋势;经正交试验优化后,当电解液中Na2SiO3、NaAlO2、Na2B4O7、NaOH、C3H8O3和C6H5Na3O7的含量分别为15g/L、9g/L、2g/L、3g/L、5mL/L及7g/L时,膜层耐蚀性最好。经过微弧氧化处理后试样的腐蚀电流密度较镁合金基体降低了近2个多数量级,自腐蚀电位提高了近73mV,镁合金的耐蚀性能得到了显著提高。     

AZ91D镁合金多元转化膜结构及耐蚀性能的研究

为了获得性能优异的转化膜层,利用正交试验确定了组分为Ca(NO3)2、含Mn成膜剂、磷酸(85%)和加速剂的AZ91D镁合金多元复合转化处理液优化配方.用扫描电镜和X射线衍射仪分析了该配方所得转化膜的表面形貌和相结构.试验表明:转化膜表面分布着未穿透转化膜的裂纹,多元复合膜层由非晶态物质以及少量的Ca0.965Mg2Al16O27、Mn5.64P3、ZnAl2O4和(Mg0.66Al0.34)(Al0.83Mg0.17)2O4晶体构成.通过极化曲线分析转化膜在5%的NaCl溶液中的耐蚀性能,结果表明:多元转化膜具有比传统含Cr6+化合物的Dow1处理工艺所得转化膜优良的耐蚀性能.     

SO2大气中AZ91D镁合金的腐蚀规律

通过室内模拟实验,研究了含体积分数4×10-6SO2大气中AZ91D镁合金的腐蚀行为。利用原子力显微镜、金相显微镜和扫描电镜观察腐蚀形貌,用XRD分析腐蚀产物。AZ91D镁合金腐蚀1200h的增重变化分为2个阶段,第1阶段符合线性增加规律,第2阶段符合指数衰减规律。腐蚀过程中,β相作为阴极,α相作为阳极,在其上形成颗粒状腐蚀产物,产物不断增多蔓延,直至完全覆盖镁合金表面。同时,在这层产物的裂纹处出现大颗粒产物。腐蚀产物主要为MgO,Mg(OH)2,MgSO3·6H2O,MgSO4·6H2O,随着腐蚀时间的延长,MgO与Mg(OH)2的量减少,而MgSO3·6H2O和MgSO4·6H2O的量增加。     

AZ91D镁合金热喷涂锌铝涂层的热扩散研究

在AZ91D镁合金表面采用热喷涂工艺制备了锌铝涂层;为提高涂层与基体的结合强度,用热扩散处理以使涂层与基体间形成冶金结合,考察了热扩散温度和时间对涂层性能的影响。研究表明:经扩散处理后,涂层与基体界面处形成扩散熔合区,结合强度大大提高;能使涂层获得优良综合性能的最佳工艺是300℃×2h。     

AZ91D镁合金电偶腐蚀的研究

在自来水和3.5%NaCl溶液中测试了铸造AZ91D镁合金与铝合金、锌合金、Q235碳钢和Cu偶合后的电偶腐蚀行为,研究了腐蚀环境、偶接材料和阴阳极面积比(CAAR)对铸造AZ91D镁合金电偶腐蚀行为的影响。在电偶腐蚀过程中测量溶液的pH值以及电偶腐蚀电流;用失重法计算了铸造AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率,利用SEM观察了AZ91D镁合金的腐蚀形貌,并对腐蚀产物进行XRD分析。结果表明,AZ91D镁合金在电偶腐蚀过程中会使溶液的pH值升高,并伴有以Mg(OH)₂为主的腐蚀产物的生成;溶液中Cl^-的存在会加速AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率;低氢过电位金属Q235碳钢和Cu对AZ91D镁合金的电偶腐蚀加速效果明显高于中氢过电位金属铝合金和锌合金,偶接材料的极化性能对AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率有较大影响。同时,大的阴阳极面积比会加速AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率,且AZ91D镁合金的电偶腐蚀电流随阴阳极面积比的增大而呈线性增长趋势。     

添加剂对AZ91D镁合金化学镀镍磷耐蚀性的影响研究

采用常温碱性超声波清洗、酸洗和活化的前处理工艺在AZ91D镁合金表面化学镀镍,研究了辅助络合剂氨基乙酸和加速剂巯基乙酸对镀层耐蚀性的影响。结果表明:镀层表面由Ni-P固溶体组成,呈现尖锐的晶态峰,磷原子与镍原子形成置换固溶体,表面平整致密,无明显缺陷。氨基乙酸含量对镀层耐蚀性和腐蚀速率影响不大,随着巯基乙酸含量的增加,镀层腐蚀电位先升高后降低,腐蚀速率整体比镁合金基体慢,镀层总体呈现钝化趋势,在4 g/L时腐蚀电位最高。     

AZ91D镁合金在含Cl-溶液中腐蚀机理的研究

探讨了溶液中的Cl-离子、合金的成分及微观组织结构、氧化膜的结构对AZ91D镁合金腐蚀的影响。从腐蚀速率、腐蚀形貌、腐蚀类型及表面膜的状态等几个方面对AZ91D镁合金的腐蚀行为进行了定量和定性的描述。表面膜的疏松多孔,溶液中的活性阴离子是造成AZ91D镁合金腐蚀的动力学因素,由于Cl-（高解离度,高吸附性,高导电性,表观尺寸小）的特殊作用,合金表面所发生的是有选择的点蚀,最后呈蜂窝状;随着Cl-浓度的增加,腐蚀速率也随之增大。