镁合金微弧氧化陶瓷层显微缺陷与相组成及其耐蚀性

《镁合金微弧氧化陶瓷层显微缺陷与相组成及其耐蚀性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第!’卷第(期中国有色金属学报’""’年%月LM8;!’AM;(#$%&$’(%)%*+,-(./+01+(0%--+,)2%3./)N@<;’""’［文章编号］!""#$"%"&（’""’）"($"#)#$"#镁合金微弧氧化陶瓷层显微缺陷与相组成及其耐蚀性!蒋百灵，张淑芬，吴国建，雷廷权（西安理工大学材料科学与工程学院，西安*!""#+）［摘要］利用,-.，/01及盐雾腐蚀等试验手段，研究了.2+镁合金微弧氧化陶瓷层生长过程中显微缺陷与相组成的变化规律及其对耐蚀性的影响。结果表明：微弧氧化初期，陶瓷层致密，几乎观察不到显微缺陷，随着处理时

2、间的延长及陶瓷层的增厚，其外侧开始出现孔洞类缺陷，直至&"3厚度范围布满相互交错的不规则孔洞；陶瓷层主要由.45，.4,65，.478和非晶相组成，随着厚度的增加，陶瓷层中.45的比例不断增加，而非晶(’5#相含量逐渐减少；短时间微弧氧化处理有利于制取以非晶相为主的致密无缺陷的耐蚀陶瓷层。［关键词］镁合金；微弧氧化；非晶相；腐蚀［中图分类号］9:!#%;’［文献标识码］7镁合金因其密度小、能量衰减系数大、优良的盐雾试验在型号为,5’／FE’)"的二氧化硫盐雾腐电磁屏蔽特性及辅助散热功能而被誉为’!世纪理蚀试验箱中以:2／9!"!’)E!&&

3、*之规定进行。通过想的电子产品壳体和轻型车辆的替用材料［!，’］。但,-.和/01进行形貌观察和相组成分析。镁合金的耐蚀性极差，使用时必须进行适当的表面腐蚀率的计算公式如下：防腐处理。铬化和阳极氧化存在着膜层薄、有穿透#G（!!$!）／!C!""3膜层的网状裂纹及因铬酐加入污染环境等问题［(］，式中!—腐蚀前质量，!—腐蚀后质量。!难以满足防腐和环保的要求。微弧氧化技术是近年来备受关注的一种新型的"结果及分析金属表面处理技术［#!+］。其原理是通过脉冲电参数和无重金属元素加入的电解液的匹配调整，在阳极";!处理时间对显微缺陷形成的影响表面产

4、生微区弧光放电现象，进而在78，.4，96图!为硅酸盐体系中不同微弧氧化处理时间条等金属表面原位生长出一层以基体金属氧化物为主件下所得试样的,-.观察照片。从图中可以看出，的陶瓷层。该陶瓷层若致密无缺陷，则无疑会提高在生长初期（图!（H）），膜层与基体结合紧密，有明金属的防腐性能［&］。本研究旨在探讨镁合金微弧氧显的微冶金过渡区存在，致密的陶瓷层看不到线、化陶瓷层生长过程中显微缺陷与相组成的变化规律面类缺陷。随着处理时间的延长，陶瓷层外侧开始及其对耐蚀性的影响，以期为该技术在镁合金防腐出现不规则形状孔洞（图!（I），（J）），当处理时间保护

5、领域的应用提供实验依据。延长到!")B6<时（图!（K）），尽管陶瓷层的总厚度接近!""，但其层内孔洞交错，无缺陷的致密层$B!实验方法厚度反而与图!（H）相当。在微弧氧化初期，较低的起弧电压均匀击穿样实验材料为.2+镁合金，其化学成分为78品表面自然形成的氧化膜，由于放电微区的瞬间温度高达’"""D以上［!"!!’］，击穿过程产生的熔融";’"3，.?";!)3!";()3，>@";")3，A6";"*3，余量为.4。试态镁及其它合金元素的氧化物在电解液的“液淬”冷样规格为)"BBC)"BBC!BB的

6、标准小方块。处却下以冶金结合方式粘结在一起，同时由于初期的理过程中通过气泵的搅拌冷却使电解液温度保持在放电过程仅发生在样品表面，故形成的膜层致密，’"!#"D。微弧氧化处理采用.75%)E"型设备于观察不到气体逸出通道之类的线、面缺陷。随着处硅酸盐系电解液中进行，处理时间为!)!!’"B6<。理时间的延长和膜层的增厚，发生击穿所需的电压万方数据%［收稿日期］’""!$"*$!+；［修订日期］’""!$"&$!#［作者简介］蒋百灵（!&%"$），男，教授，博士;第8?卷第:期蒋百灵，等：镁合金微弧氧化陶瓷层显微缺陷与相组成及其耐蚀性·@99·

7、图!不同微弧氧化处理时间的陶瓷层截面形貌"#$%!!"#$$%$&’()#*+#",-#.#/)&$#0’&"1+)’’#1()*/$234)00&"&*(567("&1(&4()+&（1）—89+)*；（2）—:;+)*；（’）—<;+)*；（4）—8;9+)*持续升高，放电能量迅速增大，此时陶瓷层的增厚期放电过程中产生的能量较小（脉冲峰值较低），加主要依靠通过对原有层的重复击穿而使内层的氧化之此时的熔融物主要存在于样品表面，电解液的直过程得以进行。熔融物冷凝过程中产生的气体必须接“液淬”作用使多数镁、氧原子来不及按固有的晶有相应的逸出通

8、道，由于冷却条件的差异，外表层格结构规则排列而以非晶态凝固于表层。随着厚度优先于内部进入凝固期而将通道封闭，致使内部气的增加，不仅放电过程产生的能量增大（脉冲峰值体逸出时发生如图