AZ31镁合金方波脉冲阳极氧化新工艺研究

采用正交设计,利用盐雾试验评价方法,研究了一种新型镁合金无铬、无氟、无磷脉冲阳极氧化工艺配方.采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射法(XRD)、动电位极化曲线测量方法,评价了优化工艺配方条件下脉冲阳极氧化膜的微观组织结构及其耐蚀性能.结果表明,经优化配方阳极氧化处理可以显著提高镁合金的耐腐蚀性能.     

电解质对AZ91D镁合金微弧氧化的影响

在Na2SiO3和NaAlO2为主成膜剂的硅铝复合电解液中,利用交流脉冲电源对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,研究主成膜剂含量的变化对微弧氧化过程及膜层特性的影响规律。利用扫描电镜(SEM)和膜层测厚仪分别研究了膜层的微观形貌和膜层厚度,通过电化学阻抗谱(EIS)测试膜层在3.5%NaCl中性溶液中的耐蚀性能。结果表明,随着主成膜剂含量的增加,微弧氧化过程中起弧电压和终止电压均呈下降的变化趋势,而膜层耐蚀性则基本呈先增大后降低的变化趋势,膜厚的变化趋势与其耐蚀性一致;Na2SiO3含量的变化对膜层内部致密层和外部疏松层的耐蚀性均有影响,而NaAlO2含量的变化则主要影响膜层内部致密层的耐蚀性;适量的主成膜剂含量是获得致密耐蚀膜层的关键。     

硬脂酸添加剂对AZ91D镁合金阳极氧化膜耐蚀性的影响

目的通过含有硬脂酸添加剂的阳极氧化工艺,获得耐蚀性优异的镁合金阳极氧化膜。方法采用直流电源阳极氧化法,在含有2 g/L硬脂酸的碱性氧化液中进行阳极氧化。通过SEM、ImageJ软件和TT230测厚仪分析氧化膜的微观形貌和膜厚,通过FTIR、XPS和XRD分析膜层成分,通过电化学测试检测膜层的耐蚀性能。结果氧化液中添加硬脂酸后,制备的氧化膜层孔隙率降低,孔径减小,孔洞数量下降,厚度增大,致密度提高。膜层的自腐蚀电流密度为3.15×10^–7 A/cm^2,与未加硬脂酸制备的氧化膜相比,降低了2个数量级,耐蚀性显著提升。结论硬脂酸添加剂通过提升成膜电压,增强火花放电效应、表面活性剂作用,改变膜层成分等机制,提升膜层耐蚀性能。     

AZ91D镁合金脉冲阳极氧化处理及腐蚀性能评价

采用高频脉冲电源和阶梯降流的方法,于碱性偏铝酸钠溶液中在AZ91D合金表面制备阳极氧化膜.研究了成膜过程、膜层的结构和形貌,评价了膜层的耐酸性和在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能.结果表明:在本试验条件下,AZ91D合金表面可形成内层致密且较厚、外层相对较薄、厚度约100μm的氧化膜;阳极氧化膜的耐酸能力远高于基体;经阳极氧化处理后的合金的自腐蚀电位正移,在腐蚀性介质中极化阻力增大,腐蚀电流密度降低,耐腐蚀性能显著提高.     

AZ91D合金的阳极氧化新工艺

研制了一种新型镁合金的无Cr阳极氧化配方 ,对镁合金进行阳极化处理 .溶液的主要成分为NaOH、NaSiF6和有机添加剂 .XRD、SEM、XPS测试结果表明 ,氧化膜主要由MgO、MgAl2 O4 和 2Al2 O3 ·2SiO2 ·H2 O组成 .3 5 %NaCl水溶液动电位极化结果说明 ,氧化膜有良好耐点蚀性能 .合金中Si、Al元素的氧化弥补了Mg氧化时的体积收缩 ,氧化膜无裂纹 ,为其耐点蚀提供了条件 .阳极化后Al、Si元素在表面均匀分布 ,是氧化膜具有良好保护作用的原因之一 .     

交流电压对AZ91D镁合金阳极氧化膜层的影响

在含有硅酸钠和硅溶胶的氧化溶液体系中,利用工频交流电源对AZ91D镁合金材料表面进行阳极氧化处理,同时探讨氧化电压对膜层表面形貌、生长速率和耐腐蚀性能等的影响规律.结果表明:氧化过程存在一个明显的临界电压值(170 V),在电压大于170V阳极氧化反应剧烈、氧化电流增大、试样表面出现弧光放电.当电压小于170 V时,镁合金表面则以均匀的桔黄色火花放电,获得的氧化膜层表面光滑、均匀、致密,而且膜层的生长速率和耐腐蚀性随着电压的增加而增大;当电压超过这个临界电压值时,获得的氧化膜层表面变得粗糙,其生长速率大幅提高,但膜层的耐腐蚀性能下降.     

AZ91D镁合金微弧氧化中电源脉冲宽度的影响研究

为研究带放电回路的微弧氧化电源脉冲宽度对镁合金微弧氧化的影响,设计了在恒电压增幅和频率为667 Hz的条件下,占空比在10%～90%之间的镁合金微弧氧化实验.研究发现,随着脉冲宽度的增加,起弧电压逐渐降低,大弧倾向增大;膜表面孔洞数量减少且孔径尺寸略有增大;微弧氧化的成膜效率随着脉冲宽度的增加先增大后减小;在占空比30%左右时成膜效率最高,并且膜层的耐蚀性最好.对于频率为667 Hz的镁合金微弧氧化,脉冲宽度控制在300～600μs时成膜效率最高且膜层质量较好.     

脉冲频率对镁合金阳极氧化膜耐腐蚀性的影响

研究了脉冲频率对阳极氧化膜耐蚀性的影响.采用扫描电镜(SEM)观察阳极氧化膜的微观形貌和厚度变化,采用动电位极化曲线测量方法和中性盐雾试验评价了氧化膜耐腐蚀性.结果表明,阳极氧化膜厚度随脉冲频率增大而增加,在1 300 Hz以下时耐蚀性随频率增大而增加,1 000 Hz时耐蚀性最好,当频率达到1 300 Hz时氧化膜裂纹增多,耐蚀性下降.     

AZ91镁合金不同厚度微弧氧化膜层耐蚀性能研究

在铝酸盐体系溶液中对AZ91镁合金进行微弧氧化处理,用扫描电镜对所得不同厚度的微弧氧化膜层形貌进行观察;通过盐雾试验进行耐腐蚀性能测试;用X射线衍射仪进行膜层成分分析.结果表明:镁合金微弧氧化膜层在初期膜层表面平整,微孔尺寸小、密度大、分布均匀,随着膜厚增加膜层致密性提高,微孔数量减少,但表面粗糙度增加,耐蚀性能随膜厚的增加呈现先增加后降低的变化规律,膜厚在20～30 μm时膜层具有较好的耐蚀性,膜层主要由MgAl2O4和MgO两相组成.     

电解质对镁合金阳极氧化膜性能影响的研究进展

综述了电解质对氧化膜性能影响，为设计、选用阳极氧化工艺提供参考。随着人类环保意识的增强，未来镁合金阳极氧化电解质研究重点在于开发更多、对环境和人类友好且能较大提高氧化膜耐蚀性的物质。     

镁合金微弧氧化过程中不同电压下获得膜层的性能研究

采用扫描电镜、电化学阻抗方法,研究了镁合金AZ91D微弧氧化过程中不同电压下获得氧化膜的性能.结果表明,随着氧化电压的升高,可以获得三种不同性能的氧化膜:钝化膜、微火花氧化膜和弧光氧化膜.钝化膜很薄,厚度不足1μm,膜层的阻抗随着氧化电压升高略有增加,仍属于钝化膜性质;微火花放电后期得到的膜层较厚,厚度可达30μm,表面均匀、结构致密,具有最高的阻抗,可以达到8×107Ω;弧光放电阶段氧化膜最厚,但结构疏松、易碎,阻抗逐渐降低至1×107Ω.结果还指出,硅酸盐体系中微火花放电阶段后期形成的膜层具有最佳的性能;而且膜层的阻抗主要由氧化膜的有效厚度决定,与总厚度关系不大.     

AZ91D镁合金微弧氧化过程中的火花放电现象研究

火花放电是微弧氧化处理过程中的一种代表性现象.在电火花的影响下,镁合金氧化 试样的表面形貌、元素分布以及表面电位分布等都发生了显著的变化.研究发现,火花放电 能够在氧化膜中留下大量的放电微孔,并且加速电极表面的氧化以及溶液中粒子在电极表面 的沉积.火花放电具有明显的成膜作用,使膜层内部更加致密,放电区域的表面电位正移. 另外,氧气的存在,对于电火花的尺寸和放电的剧烈程度具有明显的促进作用.     

EFFECTS OF Ce ON CORROSION RESISTANCE OF AZ91D MAGNESIUM ALLOY

1. IntroductionM agnesium alloysare w idely used in autom otive, com m unicated, electronic and aerialindustriesand predicted to be one ofthe m ostim portantlow -density and high-strength m aterialsin the 21th centu-ry ow ing to theirlow density,high spec…     

不同La含量AZ91合金的时效硬化行为

用TEM,oM,SEM和Vickers硬度仪测定、表征了铸态、固溶+时效态下不同La含量AZ91合金的显微组织和析出相的形态和尺寸以及硬度变化,研究了不连续β相和Al₁₁La₃相的形貌对合金硬度的影响及其机理,并计算时效过程中Al原子的扩散系数.结果表明,不同La含量AZ91合金在170℃时,La含量为0.16%的合金时效24 h达到的硬度最大,为138 HV;延长时效时间和改变La含量可使不连续脱溶相转变为板条状连续脱溶相,降低Al原子的扩散系数,从而影响不连续β相的数量、大小与分布;晶界处的Al₁₁La₃相的形貌虽不受热处理过程影响,但却制约β相的长大.可见控制La含量和时效时间,可改善不连续（片层）β相的尺寸和数量,有效地提高合金强韧性能.     

触变成型镁合金AZ91D在NaCl水溶液中的腐蚀行为

用失重法、金相显微镜和扫描电镜（SEM）研究了金属型铸造镁合金AZ91D和触变成型镁合金AZ91D在3．5％NaCl水溶液中的腐蚀行为与组织之间的关系。结果显示：触变成型镁合金的耐蚀性高于金属型铸造镁合金是因为微观组织的不同所致。在腐蚀初期，触变成型镁合金内层试样腐蚀速率高于表层试样，这是由于表层组织中的卢相含量高于内层组织；随腐蚀进行，腐蚀速率基本一致腐蚀主要发生在阳极（共晶α相和α相）区域，卢相作为电偶腐蚀的阴极。电偶对的腐蚀电位、相对位置和面积比是影响触变成型镁合金腐蚀速率的主要因素。     

ENVIRONMENTAL FRIENDLY ANODIZING ON AZ91D MAGNESIUM ALLOYS AND COATING CHARACTERISTICS

An environmental fn‘endly anodizing treatment (Anomag) from a phosphate-based solution without heavy metals on AZ91D magnesium alloy was studied. The characteristics of the coatings, such as structure, composition and corrosion resistance were investigated. The effects of this anodizing treatment on the mechanical properties were examined. X-ray diffraction (XRD) analysis revealed that the structure of the coatings is amorphous or glass. In salt spray tests coatings with an average thickness of 10μm had an anticorrosive performance of over 1000 hours. Fatigue tests revealed that anodizing onto AZ91D magnesium aUoy does not affect the fatigue strength. These results demonstrate the utility of this anodizing treatment on magnesium alloy for application as a structural material, such as in the automotive field.     

Al扩散涂层对AZ91D Mg合金耐腐蚀性能的影响

通过磁控溅射Al和真空退火的方法,在AZ91DMg合金表面得到Al扩散涂层.利用XRD衍射和SEM观察表征了表面层的相组成和形貌;利用动电位极化测试研究了原始的和经表面处理的AZ91D在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:经上述表面处理的合金表面层结构为Mg-Al金属间化合物,自腐蚀电位提高,腐蚀电流密度减小,耐腐蚀性能提高.     

电解液组成对镁合金阳极氧化膜性能的影响

阳极氧化处理是提高镁合金耐腐蚀性能的有效方法。在阳极氧化工艺中,电解液组成对镁合金氧化膜的性能有着至关重要的影响。本文概述了近年来该领域内有关电解液组成的研究进展,期望为镁合金阳极氧化工艺研究提供参考。     

镁合金微弧氧化膜耐蚀性表征方法的对比研究

制备结构、性能相近的AZ91D镁合金微弧氧化膜,通过浸泡、点滴及电化学实验表征膜层的耐蚀性,并结合SEM分析膜层腐蚀前后的表面形貌。本研究中6种耐蚀性检测方法的结果均表明：AZ91D镁合金经微弧氧化处理后耐蚀性显著提高; 失重与增重现象的共存使浸泡实验不能准确评定微弧氧化膜层耐蚀性的优劣; 点滴实验可以较快较准确地反映膜层的耐蚀性,但采纳点滴液开始变色的时间点为评价依据更合适,且测试耐蚀性较好的膜层时,点滴液中硝酸的含量提高到标准中的至少两倍时,才能达到快速检测的目的; 循环伏安、Tafel 极化、开路电位和电化学阻抗谱4种电化学实验能反映诸如腐蚀电位、腐蚀电流密度、阻抗值等更多的信息,可以进一步研究膜层的耐蚀原因。膜层的耐蚀性除了与膜厚、化学成分有关外,还与微观结构膜层内部和表面的密切相关。