基于镁合金微弧氧化膜层的腐蚀实验研究.docx

    基于镁合金微弧氧化膜层的腐蚀实验研究    魏征摘要：本文主要通過微弧氧化工艺优化了AZ31B镁合金的腐蚀性能在硅酸盐电解液里边，通过改变微弧氧化频率、占空比、电流密度、微弧氧化时间做了四因素三水平的正交实验，发现当频率为1000Hz、占空比为20%、电流密度为1.2A、时间为10min时，膜层自腐蚀电位最低相较于镁合金基体，自腐蚀电位增加了522mV，极大的降低了镁合金自发性腐蚀的倾向性，因此提高了AZ31B镁合金的耐蚀性关键词：镁合金;微弧氧化;自腐蚀电位0  引言研究发现，当汽车重量降低10%，则燃油效率就可提升15%，尾气可减少7%排放量汽车轻量化主要材料有镁合金、铝合金[1]变形镁合金AZ31B具有较高的抗振能力和吸热性，适用于制造发动机齿轮机匣、油泵和油管，且质量约为铝合金的40%，所以未来在车用支架等部件上镁合金的应用前景巨大但是，镁合金极易发生腐蚀，所以在实际应用中应该对车用镁合金采取相应的保护措施近些年来，微弧氧化技术得到了长足的发展这种技术是将Al、Mg、Ti等阀金属或合金放于微弧氧化电解液中，利用等离子体电化学原理，使金属与溶液接触的表面产生电火花的这种现象[2]。

本文基于变形镁合金在应用时避免过度腐蚀而失去优良性能，同时，微弧氧化技术工艺简单，生产效率高，经济环保，是一项很有发展价值的表面处理技术本文将在硅酸盐体系中，改变电参数对AZ31B镁合金进行微弧氧化处理，进而在一定的电参数下得到了最优化的自腐蚀电位1  实验方法实验所用材料为AZ31B轧制镁合金，对直径为长为棒料表面依次经过400#、800#、1000#、1500#的金刚石（SiC）砂纸由粗到细进行打磨处理去掉棒材表面的氧化膜在车床上使用车断刀，将去掉氧化膜后的棒料切断成长度7mm的圆饼试样，最后在以硅酸盐溶液为基础电解液，在不同电参数下进行镁合金的微弧氧化2  实验结果与分析通过正交试验在3.5%的NaCl溶液中进行自腐蚀电位的测试，正交实验安排及结果如下所示以频率、占空比、电流密度、时间为自变量，以自腐蚀电位为因变量，做L9（34）正交试验根据极化结果来看，第四组自腐蚀电位最低，优化后的最低自腐蚀电位为0.802V3  结论如图1所示，S为镁合金极化曲线，MAO为镁合金微弧氧化优化后的极化曲线由图中极化曲线可以看出，镁合金自腐蚀电位为1.324V，经过微弧氧化后自腐蚀电位降低了0.522V。

自腐蚀电位可以表示在腐蚀性液体中，自发发生腐蚀的倾向性大小[3]自腐蚀电位越高，则腐蚀倾向性越小，通过极化曲线也可以看出，经过微弧氧化之后在氯化钠溶液中可以极大的提升其自腐蚀电位，降低自腐蚀的倾向性当频率1000、占空比为20%、电流密度为1.5A、微弧氧化时间为10min时，自腐蚀电位最高，倾向性最低Reference：[1]韦顺.汽车轻量化催生镁铝合金机会[J].股市动态分析， 2016（39）：42-43.[2]Gupta P， Tenhundfeld G， Daigle EO， et al. Electrolytic plasma technology： Science and engineering—An overview[J]. Surface & Coatings Technology. 2007，201（21）：8746-8760.[3]LINGLING Chen， YANHONG Gu， et al. Effect of ultrasonic cold forging technology as the pretreatment on the corrosion resistance of MAO Ca/P coating on AZ31B Mg alloy[J]. Journal of Alloys and Compounds， 2015， 635：278-288.  -全文完-。