Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面锰系磷化膜的制备工艺及性能研究

以Mg-Gd-Y-Zr镁合金为研究对象,以提高其耐蚀性为目的,利用化学转化方法在镁合金基体表面制备磷化膜。通过调整磷化液成分、pH值及温度等参数,采用正交试验优化工艺配方,在Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面成功制备耐蚀性良好的磷化膜,并通过点滴实验、动电位极化曲线、电化学阻抗谱、扫描电镜(SEM/EDS)、X射线衍射(XRD)等测试方法系统研究磷化膜的腐蚀电化学行为及成膜机理。结果显示,Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面制备磷化膜的最优工艺配方为:磷酸二氢锰50 g/L,50%硝酸锰40 g/L,硫酸镍4 g/L,乙二胺四乙酸2 g/L,柠檬酸3.5 g/L,pH值为2.2,温度60℃,磷化时间40 min。在此工艺条件下制得的磷化膜的表面均匀致密、晶粒细小,其主要成分为:镁锰氧化物(MgMnO_3、Mg_2MnO_4、Mg_6MnO_8)以及带有结晶水的Mg_3(PO_4)_2和MnHPO_4,该磷化膜不仅降低了镁合金的腐蚀倾向,而且也显著降低了其腐蚀速度,具有良好的耐蚀性,能够对Mg-Gd-Y-Zr镁合金基体起到有效的保护作用。