ZM6铸造镁合金微弧氧化膜层性能研究

doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.10.009

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针对ZM6铸造镁合金,为获得综合性能优异的陶瓷膜层,在硅酸钠和氢氧化钠的碱性溶液中,用双向脉冲电源进行微弧氧化处理。采用环境扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)研究陶瓷膜层微观形貌及组成,采用拉伸法、中性盐雾试验、轴向加载疲劳试验等方法研究附着力、耐蚀性及疲劳性能等。结果表明:陶瓷膜层大致由表层疏松层、中间致密层以及内部过渡层组成,表层疏松多孔,过渡层与基体紧密结合。陶瓷层与基体结合好,附着力大于50MPa;微弧氧化处理后,大幅度提高合金耐腐蚀性能,中性盐雾大于336h;陶瓷膜层使基体疲劳性能降低18%。

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	王志申
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关键词 ：镁合金, 微弧氧化, 陶瓷膜层, 耐蚀性, 疲劳

Abstract：

Micro-arc oxidation (MAO) process on ZM6 Mg alloy was carried out in a dual electrolyte system of sodium silicate and sodium hydroxide alkalescent solution. The microstructure characteristics of coatings were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The performance of adhesion, corrosion resistance and fatigue was evaluated by dynamic stretch training, neutral salt spray test and axial loading fatigue test. The results show that MAO coating consists of three layers, outer layer, medial layer and inner layer. The outer layer is porous and loose, however the inner layer has good bond strength with substrate, which is above 50MPa. The MAO coating can improve corrosion resistance of substrate significantly. The neutral salt spray test is above 336 h. Compared with the sample without MAO coating, the reduction of fatigue is about 18%.

Key words： magnesium alloy micro arc oxidation ceramic coating corrosion resistance fatigue

收稿日期: 2014-07-29 出版日期: 2015-10-17

通讯作者: 王志申 E-mail: zhshwang86@163.com

作者简介: 王志申(1986-),男,硕士,工程师,主要从事金属材料腐蚀与防护的研究,联系地址:北京市海淀区上地东路9号DASCOM大厦二层北区中航联创(100085),Email:zhshwang86@163.com

引用本文:

王志申, 孙志华, 王强, 刘明. ZM6铸造镁合金微弧氧化膜层性能研究[J]. 材料工程, 2015, 43(10): 55-59.
Zhi-shen WANG, Zhi-hua SUN, Qiang WANG, Ming LIU. Performance of Micro Arc Oxidation Coating of ZM6 Cast Magnesium Alloy. Journal of Materials Engineering, 2015, 43(10): 55-59.

链接本文:

http://jme.biam.ac.cn/CN/10.11868/j.issn.1001-4381.2015.10.009 或 http://jme.biam.ac.cn/CN/Y2015/V43/I10/55

Table 1 ZM6铸造镁合金化学成分(质量分数/%)

Fig.1 陶瓷膜层SEM照片
(a)表面；(b)截面

Fig.2 陶瓷膜层X射线衍射谱图

Table 2 陶瓷膜层附着力测试结果

Fig.3 陶瓷膜附着力测试后试样宏观照片

Fig.4 中性盐雾试验宏观照片
(a)ZM6镁合金试验前；(b)ZM6镁合金24h试验后； (c)具有微弧氧化陶瓷层的ZM6镁合金试验前；(d)具有微弧氧化陶瓷层的ZM6镁合金336h试验后

Table 3 ZM6镁合金的自腐蚀电位和自腐蚀电流

Fig.5 ZM6镁合金在3.5%NaCl溶液中的极化曲线

Fig.6 ZM6镁合金在3.5%NaCl溶液中的阻抗曲线

Fig.7 S -N曲线

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