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镁合金具有许多优良的物理和力学性能,在航空航天、汽车制造、电子通讯、军事及医疗等诸多领域应用广泛。然而,镁合金的耐蚀耐磨性能较差,严重阻碍了其进一步应用,提高镁合金的耐蚀耐磨性能成为了镁合金开发和应用的核心问题。微弧氧化技术能使镁合金表面形成一层耐蚀耐磨性能较好的氧化膜,被公认为最有前途的镁合金表面处理技术。目前,镁合金微弧氧化技术的研究并不完善,因此,深入探讨微弧氧化工艺、氧化膜的形成机制,系统研究膜层的组成、结构与性能的关系,对镁合金微弧氧化技术的进一步发展和应用具有十分重要的意义。本文在综合分析国内外文献的基础上,使AZ63B镁合金在不同配方的电解液中进行微弧氧化处理。经过大量的实验,分析了各电解质对镁合金微弧氧化的影响,结果表明:电解液中加入Na2SiO3,可显著地改善镁合金微弧氧化膜层表面的凸起裂纹缺陷;电解液中加入Na2B4O7,可消除镁合金在微弧氧化过程中出现的试样边缘火花过度集中现象,提高微弧氧化膜层的生长速率;电解液中加入NaOH,促进了镁合金表面微弧氧化膜的形成;三乙醇胺在电解液中可起到分散镁合金试样表面电流的作用,控制一定的浓度,可有效地消除镁合金经微弧氧化后期膜层表面出现的粉化现象,改善微弧氧化膜层质量。通过正交试验,确定了镁合金微弧氧化工艺基础电解液体系为:Na2SiO3,15g/L;Na2B4O7,30g/L;NaOH,30g/L;三乙醇胺,15mL/L,该电解液体系无毒无害,对环境无污染;同时,通过实验优化了镁合金微弧氧化过程中的电参数和处理时间等重要的工艺参数,最终确定了镁合金微弧氧化工艺的工艺参数为:电流密度,3A/dm2;频率,400Hz;占空比,50%;温度,1030℃;氧化时间,570s。为进一步提高镁合金微弧氧化膜的耐蚀耐磨性能,本文首次研究了电解液中添加醋酸镍对镁合金微弧氧化的作用。实验表明:电解液中加入0.5g/L醋酸镍后,镁合金经过微弧氧化,表面生成了一层含有Ni2SiO4成分的咖啡色氧化膜,此膜层厚度相对较厚,表面的孔洞尺寸较小,其硬度可达到HV450,耐蚀性能也更佳。通过对镁合金微弧氧化膜进行耐蚀性能测试,结果得出:镁合金基体在中性盐雾中,表面很快就全部腐蚀;经过中性盐雾腐蚀500h后,镁合金无镍氧化膜表面的腐蚀面积比例达到26.3%;镁合金有镍氧化膜表面的腐蚀面积比例达到9.6%;镁合金无镍氧化膜经过硅烷封孔处理后,经过中性盐雾腐蚀500h,其表面的腐蚀面积比例达到0.9%;镁合金有镍氧化膜经过硅烷封孔处理后,经过中性盐雾腐蚀500h,其表面的腐蚀面积比例达到达到0.1%。实验确定镁合金微弧氧化工艺为:Na2SiO3,15g/L;Na2B4O7,30g/L;NaOH,30g/L;三乙醇胺,15mL/L;醋酸镍,0.5g/L;络合剂,5ml/L;电流密度,3A/dm2;频率,400Hz;占空比,50%;温度,1030℃;氧化时间,570s。