AZ31B镁合金表面无机-有机复合化学转化与膜层性能

[目的]镁合金具有优异的加工性能、抗震性能、电磁屏蔽性能等,但较差的耐蚀性限制了镁合金的使用寿命,因此对其进行有效的表面防护处理具有重要的意义。[方法]通过化学转化法在AZ31B镁合金表面原位制备了无机-有机复合膜层。先通过正交试验得到较优的转化液配方,进而研究了转化处理时间对膜层形貌和耐蚀性的影响,并通过X射线光电子能谱(XPS)分析了较佳条件下所得膜层的成分。[结果]化学转化的较优配方和工艺参数为:植酸钠3 g/L,六氟锆酸3 g/L,处理时间40 s,温度25℃。所得转化膜主要由MgO、MgF_(2)、ZrO及有机氟化物组成,具有均匀的色泽、适中的厚度和致密的结构,展现出良好的耐蚀性。[结论]该无机-有机复合转化工艺可有效提高镁合金基体的耐蚀性。

6061铝合金黄色微弧氧化膜层制备工艺优化及性能表征

[目的]铝合金本色单一且在使用中易发生腐蚀,导致美观度下降。[方法]通过优化电参数与着色剂高锰酸钾的添加量,在6061铝合金表面制备了色泽均匀的黄色微弧氧化陶瓷膜。采用Lab色差评价体系对膜层的颜色进行定量分析。[结果]确定了最优的工艺参数为:频率500 Hz,占空比20%,脉冲比5∶1,正向电流密度8 A/dm^(2),负向电流密度2 A/dm^(2),高锰酸钾质量浓度0.8 g/L。由此获得的黄色膜层的b值为19.2,色差为0.09,与基体结合紧密且表面有典型的“火山口”形貌。该黄色膜层主要由γ-Al_(2)O_(3)和少量非晶相组成,表面均匀分布着大量锰氧化物是其显示黄色的主要原因。[结论]控制锰氧化物的生成可调节黄色微弧氧化膜的颜色。

电解液温度对AZ31B镁合金黑色微弧氧化膜的影响

目的研究电解液温度对镁合金表面微弧氧化的成膜过程、膜层性能以及黑色着色过程的影响。方法使用不同温度(5、15、25、35℃)的硅磷电解液,在AZ31B镁合金基体上制备黑色微弧氧化膜。利用紫外可见分光光度计测定各膜层的黑度及色差,采用XRD、XPS、Raman分别用于分析膜层的物相组成、膜层中V元素存在的价态及相对含量、膜层中氧化物种类。利用场发射扫描电镜观察膜层的微观组织形貌变化。使用电化学工作站分析各膜层的耐蚀性能。结果随着电解液温度的升高,膜层黑度值从24.80(5℃)上升至29.03(35℃),其色差值也呈现总体上升趋势。膜层中V^(3+)与V^(5+)的比值RVO由3.6(5℃)下降至0.28(35℃)。膜层中孔洞尺寸先变小后增大,在25℃时孔洞尺寸最小,此时膜层最致密。膜层的腐蚀电流密度变化不大,在25℃时达到最低值(5.3μA/cm^2),此时膜层耐蚀性能最好。结论电解液温度越高,膜层黑度越浅,色差越大,膜层的致密性先变好后恶化,但膜层的耐蚀性变化不大。温度升高使膜层黑度下降的原因是膜层中R_(VO)值的下降。