稀土镧对AZ91D镁合金组织及耐蚀性的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)及动电位极化测试等手段研究了稀土镧添加量对AZ91D镁合金组织和耐蚀性的影响。结果表明:镧的添加使AZ91D镁合金组织细化,β-Mg_(17)Al_(12)相的体积分数减小,并且由连续网状分布变为断续、弥散分布,同时生成新的稀土相Al_(11)La_3,其腐蚀速率明显降低,自腐蚀电位和耐蚀性得到提高。当镧的质量分数为1.0%时,镁合金的腐蚀速率为0.157mg·cm~(-2)·h~(-1),约为AZ91D镁合金的58%;腐蚀电流密度为8.8×10~(-4) A·cm~(-2),相对于AZ91D镁合金的显著降低;自腐蚀电位为-1 429mV(SCE),相比于AZ91D镁合金的自腐蚀电位提高了95.4mV。     

AZ31+xLa镁合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀机理研究

通过腐蚀失重、电化学测试、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)和金相显微镜(OM)等实验手段,研究了AZ31+x La镁合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀机理。结果表明:随La含量的增加,合金腐蚀速率先增大后减小,腐蚀电位负移,腐蚀电流密度先升高后降低,新相Al_(11)La_3的析出使β相更细小且分布更加均匀。其中AZ31+1.1La的晶粒尺寸最小,自腐蚀速率和腐蚀电流密度最小,耐蚀性最强。168 h的自腐蚀速率较AZ31下降28.59%,腐蚀电流密度为1.03×10~(-6)A/cm~2,较AZ31降低了一个数量级。     

累积叠轧工艺对AZ63镁合金耐蚀性能的影响

采用累积叠轧ARB工艺对AZ63镁合金板材在400℃下进行了5个道次剧塑性变形,通过析氢实验、失重实验、电化学实验和腐蚀形貌观察研究了经过累积叠轧工艺后AZ63镁合金板材在3. 5%(质量分数) Na Cl溶液中的腐蚀行为。结果表明,随着累积叠轧道次的增加,AZ63镁合金发生动态再结晶,晶粒得以显著细化和均匀化; ARB4后的镁合金板材晶粒最为细小、均匀(约10μm),ARB5后有晶粒部分长大的现象。累积叠轧后的AZ63镁合金的耐蚀性能得以提高,其中轧制4个道次后耐腐蚀性能最好,失重速率为47. 4672 mg·cm~(-2)·h~(-1),自腐蚀电位为-1. 3350 V,自腐蚀电流密度为1. 0 A·cm~(-2),腐蚀行为由严重的全面、均匀腐蚀转变为局部腐蚀。     

多弧离子镀Ti/TiN膜的耐磨耐蚀性研究

本文介绍了AZ31镁合金镀Ti/TiN双层膜工艺,分析了膜层形貌,并对AZ31与镀膜样品进行了摩擦磨损和腐蚀试验。结果表明:在摩擦磨损试验中,AZ31的平均摩擦系数是0.3066,磨损失重率为0.25‰;而镀Ti/TiN膜的AZ31的平均摩擦系数仅为0.1849,磨损失重率仅为0.08‰,说明镀Ti/TiN膜的AZ31获得优良的耐磨性能。在动力学扫描极化试验中,镀Ti/TiN膜的AZ31的腐蚀电位是-20 mV,腐蚀电流是4.26×10-6mA/cm2,腐蚀速率是1.97×10-2mm/a;而AZ31的腐蚀电位是-250 mV,腐蚀电流是10.8257 mA/cm2,腐蚀速率是499.4435 mm/a,腐蚀电位向正方向转移230 mV,腐蚀电流、腐蚀速率极大减少。AZ31镁合金镀Ti/TiN膜极大地提高了镁合金的耐腐蚀性能。     

AZ31B镁合金表面火焰喷涂Al-Mg_2Si涂层的耐腐蚀性能

为提高AZ31B镁合金表面的耐腐蚀性能,用火焰喷涂方法在镁合金表面制备Al-Mg_2Si复合涂层。采用XRD、SEM和EDS分析涂层的物相组成、微观组织及元素分布;通过电化学试验测试样品在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电位、腐蚀电流密度;通过3.5%NaCl溶液浸泡试验测试样品的腐蚀速率;并测试涂层的显微硬度。结果表明:涂层中的主要物相有Mg_2Si、Al,组织比较致密,元素分布均匀。Tafel极化曲线测试表明,Al-Mg_2Si涂层样品与AZ31B镁合金样品相比腐蚀电位从-1.489 V正移到-1.366 V,腐蚀电流密度从2.817×10~(-3) A/cm~2降低到1.198×10~(-3) A/cm~2。浸泡试验结果表明,喷涂Al-Mg_2Si的镁合金的腐蚀速率明显低于没有喷涂的镁合金。显微硬度测试表明,涂层的显微硬度集中分布在259~308 HV0.05之间,镁合金为50~60 HV0.05。因此在AZ31B镁合金表面火焰喷涂Al-Mg_2Si涂层可以提高其耐腐蚀性能,表面硬度显著提高。     

ZK60-1Nd镁合金的组织结构及腐蚀行为

通过扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD),电化学工作站和盐水浸泡失重法研究了ZK60-1Nd镁合金的组织结构及在3.5%(质量分数)NaCl水溶液中的腐蚀行为。结果表明:ZK60-1Nd镁合金主要由基体α-Mg相,沿晶界分布的含有稀土元素Nd的粗大网状相组成。ZK60-1Nd镁合金在3.5%的NaCl水溶液中的腐蚀速率为0.2mg·cm~(-2)·h~(-1);经过400℃保温96h后,部分共晶相熔断成尺寸约为0.5μm的颗粒,腐蚀速率降低到0.1mg·cm~(-2)·h~(-1);经过500℃保温8.0h,网状共晶相熔化成分散块状,基体中细小棒状相溶解消失,Nd,Zn和Zr元素在基体中含量增加且分布均匀,腐蚀速率达到最低,为0.03mg·cm~(-2)·h~(-1)。其耐蚀性能改善的主要原因为α-Mg基体中固溶态Nd元素含量的增加导致合金自腐蚀电位提高以及基体α-Mg中腐蚀微电偶数目的减少。     

pH值及温度对AZ31镁合金化学镀Ni-P合金性能的影响

采用电化学技术等试验方法,研究了镀液p H值及温度对AZ31镁合金化学镀Ni-P合金镀层的镀速、孔隙率、点滴腐蚀试验时间、腐蚀电位、腐蚀电流和交流阻抗的影响。结果表明,当镀液pH值为7时,AZ31镁合金化学镀Ni-P合金镀层的沉积速率最大,为8.48μm/h,显微硬度高(250 kgf/mm~2),孔隙率为0个/cm~2,Na Cl点滴腐蚀试验时间最长,为90 s,腐蚀电流密度小,为0.177 m A/cm~2,腐蚀电位最大,为-1.015 V。当镀液温度为75℃时,镀层的沉积速率大,耐蚀性能好。镀层包状物颗粒均匀、紧密、无缺陷。     

分步锻压对汽车用AZ80镁合金耐蚀及耐磨性能的影响

为了探究分步锻压对汽车用AZ80镁合金耐蚀及耐磨性能的影响，对均匀化处理后的AZ80镁合金分别进行了高应变速率(4×10^-1 s^-1)下的一次锻压处理、先低应变速率(4×10^-3 s^-1)后高应变速率(4×10^-1 s^-1)的分步锻压处理，并与锻压前试样进行了显微组织、耐蚀性能和耐磨性能的对比分析。结果表明：在组织细化、耐蚀及耐磨性能的改善方面，分步锻压的效果优于一次锻压。与锻压前试样相比，一次锻压可使腐蚀电位减小1.58%、腐蚀电流密度减小2.77%、500 N外加载荷条件下的磨损体积减小25.00%,分步锻压则可使腐蚀电位减小5.83%、腐蚀电流密度减小7.03%、500 N外加载荷下的磨损体积减小54.64%。分步锻压处理是改善汽车用AZ80镁合金耐蚀及耐磨性能的有效途径。     

AZ91镁合金表面铈基稀土转化膜的制备及腐蚀电化学行为

考察了铈盐溶液中的AZ91镁合金电化学行为,包括开路电位,阴、阳极极化行为等,并据此开展了Ce(NO3)3为主盐的稀土盐转化膜研究,在AZ91镁合金表面形成无毒、无污染的铈盐化学转化膜,并研究成膜规律及其耐蚀行为.采用电化学阻抗谱技术优化了处理时间、温度、Ce(NO3)3液浓度和促进剂等因素对膜层结构和膜层耐蚀性能的影响,并获得了最好的成膜条件:处理温度为35℃,时间为30 min,主盐Ce(NO3)3的浓度为0.02 mol/L和促进剂H2O2浓度为4 mL/L.结果表明:采用优化后的工艺能够在AZ91镁合金表面获得宏观黄色致密、微观具有微小裂纹并分层的膜层,表层Ce含量较高.工艺优化制备的稀土化学转化膜能有效提高镁合金的耐蚀性能,有效抑制阴、阳极反应,自腐蚀电位提高250 mV,自腐蚀电流密度降低2个数量级.长期全浸实验结果表明,转化膜能有效提高镁合金的耐腐蚀性能,浸泡60 h后,保护性大大降低.     

AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头腐蚀行为

系统的研究了AZ31镁合金搅拌摩擦焊焊接接头在NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,AZ31镁合金搅拌摩擦焊焊缝的腐蚀电位和母材相近,而母材的腐蚀电流密度为0.45 m A·cm~(-2),焊缝的为1.63 m A·cm-2,后者是前者的近4倍。由于焊接接头的焊缝区受到晶粒尺寸及β相析出的影响,导致焊缝耐蚀性能比较差,腐蚀最先从焊缝区域产生。腐蚀初期母材的抗腐蚀能力比焊缝的抗腐蚀能力强,但当焊缝区域进入自保护状态时,母材腐蚀速率将大于焊缝区域。     

复合电解液中AZ31B镁合金的放电特性及电压滞后

通过计时电位法和电化学阻抗谱技术研究Mg(NO_3)_2+Mg(ClO_4)_2复合电解液中AZ31B镁合金电极的放电性能和电压滞后,并初步探讨了镁合金电极表面腐蚀膜的结构变化。结果表明:AZ31B合金在Mg(NO_3)_2:Mg(ClO_4)_2溶液体积比为72∶28和74∶26时恒流放电曲线平稳,在2.5和6 m A·cm~(-2)放电时稳定电位均可达到约-1.24 V,电压滞后时间为5~8 s;放电后表面膜的化学基团与放电前相同,放电破坏了镁合金电极表面腐蚀膜,造成连续串珠状点蚀坑,其膜电阻消失,电荷转移电阻减小至375Ω·cm~2。     

氯化铈对镁合金在NaCl溶液中的缓蚀作用

采用电化学阻抗法和动电位极化曲线法研究了氯化铈对镁合金AZ31在3.5％NaCl溶液中腐蚀行为的影响,用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了腐蚀产物膜的形貌和成分.结果表明,当NaCl溶液中加入50～200mg/L氯化铈时,镁合金的腐蚀速率均有降低,当稀土含量为l00mg/L时,腐蚀速率最低;加入适当的稀土,腐蚀...     

Gd含量对Mg-Nd-Y-Zn合金组织和耐腐蚀性能影响

通过OM(金相观察)、失重法以及电化学等方法研究了Gd对高稀土镁合金Mg-Nd-Y-Zn铸态组织和耐蚀性能的影响。结果表明,随着稀土元素Gd含量增加到3.0%时,在合金晶界上呈不连续网状结构分布的第二相和在α-Mg中均匀分布的弥散颗粒状析出相增加,晶粒尺寸达到最小;盐雾试验测得合金的耐腐蚀速率最小,为0.217mg·cm~(-2)·h~(-1),腐蚀电流密度最小,腐蚀电位最高。     

镁合金表面无机-有机杂化硅膜的制备及其防护性能研究

通过在正硅酸乙酯水解过程中加入硅烷偶联剂得到了杂化硅溶胶,进而采用提拉法在AZ31镁合金表面制备了无机-有机杂化硅膜。利用SEM和AFM观察了膜层的表面形貌,利用XPS和FT-IR分析了膜层的组成,通过动电位极化曲线和EIS研究了膜层的防护性能。结果表明,杂化膜层均匀、致密,完整覆盖在镁合金基体表面;杂化膜层的阻值(1.717×10~4Ω·cm~2)大于传统铬酸盐转化膜的阻值(1.611×10~4Ω·cm~2),样品的腐蚀电流密度相对于裸金属的下降了约2个数量级。硅烷偶联剂的位阻效应可以有效调节传统的正硅酸乙酯水解缩聚过程,使形成的杂化硅溶胶在成膜时不易产生团簇,保证了膜层的致密完整,从而能够很好地阻挡腐蚀介质的渗透,对镁合金发挥良好的防护作用。     

铜钴镍离子对镁合金微弧氧化膜的影响

目的提高镁合金微弧氧化膜的耐蚀性。方法在Na_2SiO_3-NaOH-Na_2B_4O_7组成的电解液体系中,分别加入铜离子、钴离子和镍离子对AZ91D镁合金进行微弧氧化,研究离子种类和组成对膜层性能的影响。采用点滴实验测试膜层的耐蚀性,采用电化学工作站测试膜层的电化学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)对微弧氧化膜层的表面形貌和元素组成进行分析。结果电解溶液中加入钴离子、铜离子、镍离子后,镁合金微弧氧化膜的耐腐蚀性能均有提高。其中铜离子的影响最大,加入1.5 g/L的铜离子后,镁合金微弧氧化膜的点滴时间提高了77.3 s,膜层耐腐蚀性能显著提高。电化学测试结果得出,不加金属离子的氧化膜的腐蚀电流密度为1.092×10~(-5) A/cm~2,腐蚀电位为-1.487 V;加入钴、铜、镍离子浓度分别为2、1.5、3 mol/L时,腐蚀电流密度分别为3.912×10~(-6)、6.027×10~(-6)、2.167×10~(-6) A/cm~2,腐蚀电位分别为-1.412、-0.832、-1.047 V;加入金属离子制得的微弧氧化膜的腐蚀电流密度均降低了1个数量级,腐蚀电位不同程度地正移,其中加入铜离子后腐蚀电位提高了0.655 V。加入金属离子后,陶瓷膜表面空隙和孔洞数量不同程度地变浅和减少,增加了膜层的致密性和均匀性。结论电解液中添加一定量的铜、钴、镍离子均能够提高AZ91D镁合金微弧氧化膜层的耐蚀性,其中铜离子的效果最明显。     

超声辅助镁合金镁铝水滑石膜制备及性能

采用超声辅助工艺在AZ91D镁合金表面制得了镁铝水滑石(Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O)转化膜,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了膜层的表面形貌和成分,利用极化曲线和交流阻抗(EIS)来评价该转化膜对镁合金的防护作用,研究了超声波对膜层质量的影响规律。结果表明,超声辅助处理工艺能够有效地缩短成膜时间,但长时间处理会使膜层出现局部破裂。超声辅助酸碱浸泡2 h试样(US1+1 h)表面形成了较为连续、致密的水滑石膜,该膜层能明显提高镁基体的自腐蚀电位,并减小其腐蚀电流密度,腐蚀速度约为镁基体的1/20。     

超声辅助镁合金水滑石/铈盐复合膜的耐蚀性

采用超声辅助工艺在AZ91D镁合金表面制备水滑石/铈盐复合转化膜,研究了超声辅助时间对复合膜质量及耐蚀性的影响。研究表明:复合膜主要成分为镁铝水滑石和氧化铈。随处理时间的延长,氧化铈对水滑石膜的封闭效果先提高后下降。当处理时间为30 min时,CeO_2沉积物填充于水滑石膜裂纹处,封闭效果最好,复合膜的腐蚀电流密度为2.60×10~(-6)A·cm~(-2),约为基体的1/50,约为单一水滑石膜试样的1/30。     

AZ31镁合金搅拌摩擦焊焊缝电化学性能的分析

试验的样品为3 mm厚挤压态AZ31镁合金,采用搅拌摩擦焊接工艺对焊而成.通过静态失重法、动电位极化曲线以及交流阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)测试,研究了室温下浓度5%(质量分数)NaCl溶液中AZ31镁合金搅拌摩擦焊焊缝和母材的电化学行为.结果表明,在室温腐蚀介质中通过静态失重法测得AZ31镁合金母材和焊缝在168 h后的平均腐蚀速率分别为0.154和0.135 g/(m2·h),通过动电位极化曲线及交流阻抗谱(EIS)测得AZ31镁合金母材和焊缝的腐蚀电流分别为0.001 63和0.000 45 A/cm2,极化电阻分别为9.553和12.61Ω/cm2.AZ31镁合金搅拌摩擦焊焊缝的抗腐蚀性能优于其母材的表现.     

微量CaO对AZ81镁合金显微组织和耐腐蚀性能的影响

利用静态失重法,电化学测试方法,结合SEM和XRD等方法,研究了CaO添加量为0,0.1%,0.5%和0.9%(质量分数) 的AZ81镁合金显微组织和耐腐蚀性能.结果表明:当CaO的添加量为0.5%时,合金的晶粒得到明显细化,合金主要由α-Mg基体和Mg₁₇Al₁₂相组成,同时在合金中生成了新相Al₂Ca和Mg₂Ca;随着CaO添加量的增加,AZ81镁合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀速率先降低后升高,自腐蚀电位先升高后降低,自腐蚀电流密度先减小后增大,当CaO的添加量为0.5%时合金的腐蚀速率和自腐蚀电流密度最小,自腐蚀电位最高,耐腐蚀性能最好.     

AZ31B镁合金磷化工艺研究

应用Tafel极化曲线分析方法,对在不同磷化时间及不同磷化温度条件下磷化的AZ31B镁合金的防腐性能进行了研究,此外还研究了磷化膜的存在对AZ31B镁合金表面环氧涂层防腐性能的影响.研究结果表明:磷化时间及磷化温度对AZ31B镁合金磷化膜的防腐性能有较大影响,其最佳磷化时间为5min,最佳磷化温度为50℃.在最佳条件下,磷化膜的腐蚀电流密度最小,腐蚀电位明显正移,且极化电阻最大.此外,磷化膜的存在使环氧涂层在AZ31B镁合金表面的腐蚀电流密度下降了3个数量级,腐蚀电位正向移动了588mV,即磷化膜可提高环氧涂层在AZ31B镁合金表面的防腐性能.