AZ31镁合金微弧氧化Ca-P膜层在人体仿生液中的磨损特性

为了提高AZ31镁合金在人体仿生液中的耐磨性,对AZ31镁合金进行微弧氧化处理,在其表面生成了Ca-P膜。利用扫描电镜(SEM),电子探针,X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计等分析了微弧氧化Ca-P膜的微观组织结构、成分、相组成和硬度。采用高速往复摩擦磨损试验机研究了微弧氧化Ca-P膜在人体仿生液中的耐磨性。结果表明:AZ31镁合金微弧氧化Ca-P膜呈多孔蜂窝状,其Ca/P(摩尔比)为0.50;微弧氧化Ca-P膜的硬度为353.4 HV,是基体的3.5倍;微弧氧化Ca-P膜的磨损体积随载荷和滑行时间的增加而增大,当载荷为7 N时,微弧氧化Ca-P膜破裂,磨损体积迅速增加;随着滑行时间的增加,微弧氧化Ca-P膜的耐磨性增强;随着载荷和滑行时间的增加,Ca-P膜表面微凸体产生的磨屑逐渐增加,磨损机理由对磨球与试样在仿生液中的腐蚀磨损、微动磨损和磨粒磨损复合而成。