Nd对挤压态AZ31镁合金耐腐蚀性能的影响

采用盐雾腐蚀和动电位扫描法研究稀土元素 Nd 对挤压态 AZ31 镁合金耐腐蚀性能的影响,并利用扫描电镜分析合金腐蚀试样的微观形貌,用X射线衍射衍射仪分析合金的物相组成和腐蚀产物。结果表明, Nd 能够明显提高AZ31 合金的耐腐蚀性能,且合金的腐蚀速率随 Nd 含量的不同而发生变化,盐雾、电化学腐蚀实验结果一致     

微弧表面处理对AZ31B镁合金耐腐蚀及耐腐蚀疲劳性能的影响

采用微弧表面处理技术(微弧氧化MAO和微弧复合MCC)在AZ31B镁合金基体上制备出不同断面结构的防护涂层。通过电化学腐蚀及腐蚀疲劳测试方法,研究了MAO、MCC涂层的电化学腐蚀及腐蚀疲劳性能。结果表明,生长10 min的MAO涂层具有较好的耐电化学腐蚀性能。MAO涂层表面存在微孔和微裂纹,在应力条件下微孔和微裂纹作为疲劳断裂的裂纹萌生点,可加速裂纹的萌生与扩展,使其腐蚀疲劳寿命相较AZ31B合金基体降低了55%。而具有MCC涂层的AZ31B合金试样腐蚀疲劳极限为(64.0±5.4) MPa,比AZ31B合金基体提高了59%。在低应力载荷下(＜80 MPa),微弧复合涂层试样的腐蚀疲劳强度得到明显提高。     

深冷处理时间对AZ31镁合金耐蚀性的影响

在-196℃下,采用不同的深冷时间处理AZ31镁合金,然后在w(NaCl)3.5%腐蚀液中进行全浸腐蚀试验,通过失重法以及微观金相观察等试验来探讨深冷处理时间对镁合金的抗腐蚀能力的影响,试验结果表明,经过6 h深冷处理的AZ31镁合金的抗腐蚀能力是未经深冷处理合金的3倍,其主要原因是深冷处理过程细化了合金晶粒以及使第二相β-Mg17Al12弥散析出。其中,β相对镁合金的耐腐蚀性能起着双重作用,当其含量较少时阻碍镁合金腐蚀,含量较多时则会和α相构成微电偶而加速镁合金腐蚀。因此,合理控制深冷处理时间,可提高镁合金的耐腐蚀性能。     

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。     

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.     

AZ31镁合金表面锡酸盐化学转化膜的研究

对AZ31镁合金表面采取锡酸盐化学转化处理,采用对比试验测定了转化膜在质量分数3.5%NaCl溶液中的腐蚀率,利用扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)观察分析了转化膜的形貌和元素含量.结果表明:经锡酸盐转化后的AZ31镁合金的腐蚀率为2.65mm/a,未经转化的AZ31镁合金的腐蚀率为30.36mm/a,耐蚀性有明显提高;锡酸盐转化液pH值在3.5～12范围时对AZ31镁合金均形成了转化膜保护层.     

AZ31镁合金表面碱性化学镀镍工艺研究

试验研究了AZ31镁合金表面碱性化学镀镍工艺。采用扫描电镜(SEM)、能谱成分分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等方法对镀镍层的表面形貌、镀层成分及物相结构进行了分析,并测定了AZ31镁合金及镀层在w(NaCl)=3.5%的水溶液中的腐蚀电位和极化曲线,以此评价镀层的耐腐蚀性能。结果表明,预镀镍层为晶格畸变的晶态低磷镀层,二次镀镍层为非晶态高磷镀层,镁合金表面腐蚀电位在化学镀镍后明显升高,二次镀镍后钝化电位范围明显扩大,其耐腐蚀性能明显优于预镀镍层的。     

AZ31镁合金表面处理工艺对其改性结果的影响对比

针对AZ31镁合金应用过程中对表面摩擦磨损性能、耐腐蚀性能有特殊要求的状况,分析了AZ31镁合金可能的表面改性技术,比较了不同改性方法的具体实现途径,并提出了加强复合改性技术研究的重要意义。     

植酸转换膜对AZ31镁合金电化学腐蚀性能的影响

镁合金的耐腐蚀性能不理想,从而严重阻碍了镁合金大规模的商业应用。在商用AZ31镁合金表面制备了植酸转换膜,采用扫描电镜、能谱仪、电化学工作站等进行了合金电化学腐蚀性能的检测。结果表明,表面制备的植酸转换膜显著改善了商用AZ31镁合金的电化学腐蚀性能;与未经表面处理的商用AZ31镁合金相比,制备了植酸转换膜的AZ31镁合金在20℃电解液中的开路电位和腐蚀电位分别正移185 m V、238 m V;在质量分数为5%的KOH电解液中的开路电位和腐蚀电位分别正移221 m V、218 m V。     

激光冲击处理对AZ31B镁合金表面质量的影响

为了研究激光冲击处理对AZ31B镁合金表面质量的影响,采用波长1 064 nm、脉冲宽度15 ns、脉冲能量10 J、光斑直径3mm的钕玻璃脉冲激光器,对轧制态AZ31B镁合金薄板试样表面进行激光冲击处理。试验结果表明:单次冲击所形成的凹坑深度达到39.122μm;由于激光能量分布不均匀,导致AZ31B镁合金表面粗糙度值增大。     

镁合金的化学表面处理

综述了镁合金的几种化学表面处理方法的现状及发展趋势。     

AZ31镁合金表面化学镀镍工艺研究

    研究了在AZ31镁合金表面直接化学镀镍工艺,得到了镀液的最佳配方,镀液的成分为25 g/L NiSO₄•6H₂O、25 g/L次亚磷酸钠、15 g/L柠檬酸、10 g/L NH4F、1 mg/L硫脲.在温度为85℃、pH=9.0、反应时间1小时条件下可以在AZ31镁合金表面得到性能良好的Ni P合金化学镀层,镀层厚度超过10 μm.用SEM、XRD和EDS研究了镀层的形貌和物相组成;在3.5%NaCl水溶液中通过测定Tafel极化曲线研究了镀层的耐腐蚀性能.结果表明,Ni-P镀层比基体AZ31镁合金的耐腐蚀性能有极大的提高.     

镁合金Az31B的电阻点焊

对镁合金AZ31B进行点焊研究，确定出合理的工艺参数，进行了力学性能试验，包括撕裂试验和拉剪试验，分析了个别试件缺陷产生的原因，为进一步工作提供了有益的指导。     

AZ31B镁合金表面电镀铝锰合金的耐蚀性

在镁合金AZ31B表面通过预镀锌处理后采用无机熔盐电沉积铝锰合金。使用SEM、EDX和XRD分析镀层的表面形貌、成分和组织,采用动电位极化曲线及表面显微硬度测量考察了镀层对镁合金耐蚀耐磨性的影响。结果表明,熔盐成分、电流密度和熔体温度等典型工艺参数对铝锰合金镀层的形貌、成分和组织都具有重要的影响,进而影响了镀层的耐蚀性。镁合金电镀铝锰合金后,腐蚀电位有很大的提高, 而腐蚀电流密度大幅度的下降;同时铝锰合金镀层表现出很高的硬度,显著的提高了镁合金的耐蚀耐磨性。     

AZ31和AZ61镁合金在MgSO4溶液中的电化学行为对比

用失重法、线性电位扫描、恒流放电对比研究了AZ31和AZ61两种镁合金在MgSO4溶液中的电化学行为。线性电位扫描结果表明,AZ31合金的极化电阻小于AZ61合金,电化学活性优于AZ61合金,说明其自腐蚀速率大于AZ61合金,这与失重法所得结果相一致。在恒流放电中AZ61合金的电极电位更负、更平稳,电流效率也更大,在电池中具有更好的应用价值。     

特殊成形工艺下AZ31镁合金的织构及变形机制

通过组织观察以及宏观和微观织构测定、分析了异步轧制及等径角轧制的AZ31镁合金形变机制,确定了在这两种工艺下{0001}基面织构的改善效果.结果表明:异步轧制产牛的平行于轧面的剪切力促进了与普通轧制状态下相反的基面滑移,使基面织构连续地弱化为倾转的基面织构;而等径角轧制通过产生与轧向成122.5°的剪切力,使基面取向的晶粒产生拉伸孪晶,形成与基面织构共存的柱面织构.因此这两种特殊工艺都可能改善镁合金的塑性.还分析了形变量和退火对织构的影响.     

镁合金化学镀镍预处理过程表面状况的研究

采用重量损失、扫描电镜和X射线光电子能谱等方法对镁合金化学镀镍预处理的表面状况进行了研究。结果表明,镁合金在碱性除油和活化阶段由于表面上Mg(OH)2和MgF2膜层的形成,受到的腐蚀很小。不同配方的酸性浸蚀溶液导致不同的腐蚀程度和表面形貌,浸蚀后表面形成的含CrOOH的膜层在活化后消失。     

电化学阻抗谱研究负向电压对AZ31B镁合金微弧氧化陶瓷层致密性的影响

采用单极性和双极性脉冲,分别改变几种不同正向电压时的负向电压,在AZ31B镁合金表面制备了微弧氧化膜。利用电化学阻抗谱和扫描电镜研究氧化膜的等效电路元件值以及微观结构的变化,从而分析负向电压对镁合金微弧氧化膜致密性的影响。结果表明：负向电压对于微弧氧化陶瓷膜致密性具有至关重要的作用,适当的负向电压可以有效地提高膜层致密性。并且,不同的正向电压下形成致密氧化膜的负向电压都约为30 V,不随正向电压变化而变化。     

工艺参数对AZ31镁合金磷化膜耐蚀性能及表面形貌的影响

以磷酸二氢锰和无氟添加剂为主要成分,通过化学沉积的方法在AZ31镁合金表面获得了均匀且无氟、无镍和无铬的磷化膜。采用硫酸铜点蚀测试、扫描电镜及电化学极化曲线表征手段,详细地研究了成膜温度、游离酸及酸比工艺对AZ31镁合金磷化膜耐蚀性能及表面形貌的影响。结果表明：在成膜温度95℃,游离酸FA 4-5, 酸比TA/FA 15~20的条件下,可获得晶粒<20 μm的致密磷化膜,耐CuSO₄点蚀时间>5 min。磷化AZ31镁合金的自腐蚀电位比未处理基体正移110 mV,自腐蚀电流密度降低3个数量级。成膜温度<75℃时,不能得到完整的磷化膜;成膜温度≥75℃时,随着成膜温度的升高,磷化膜颗粒得到细化,膜层更加致密,进而有效地抑制AZ31镁合金的阳极溶解和阴极析氢,提高了耐蚀性能。但升高成膜温度,加速磷酸盐的水解,容易产生大量的磷化渣,而游离酸的控制,能够有效减少磷化渣的产生,降低生产成本,提高膜层质量。     

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.