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文檔簡(jiǎn)介
1、化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)是鎂合金防腐蝕的有效方法之一,但是傳統(tǒng)的鉻酸轉(zhuǎn)化處理液中含有有毒的六價(jià)鉻,污染環(huán)境,危害人類健康,人們正致力于無(wú)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)的開(kāi)發(fā)。本研究以無(wú)毒植酸為主要處理劑,系統(tǒng)研究了工藝條件及多次成膜工藝對(duì) AZ31鎂合金植酸轉(zhuǎn)化膜結(jié)構(gòu)及耐蝕性能的影響,并對(duì)成膜機(jī)理進(jìn)行了探索。同時(shí)對(duì)純鎂和AZ91鎂合金進(jìn)行了植酸轉(zhuǎn)化處理,研究了基體材料對(duì)植酸轉(zhuǎn)化成膜的影響。試驗(yàn)中,以SEM觀察轉(zhuǎn)化膜的表面形貌,EDS、XPS、FTIR分析膜層的成分
2、結(jié)構(gòu),以極化曲線和EIS評(píng)價(jià)膜層的耐蝕性能。
對(duì)AZ31鎂合金進(jìn)行植酸轉(zhuǎn)化處理時(shí)發(fā)現(xiàn),延長(zhǎng)處理時(shí)間,升高轉(zhuǎn)化溫度、降低處理液的pH值或增大植酸濃度都會(huì)使膜層厚度增大,致密性下降,甚至出現(xiàn)干泥狀開(kāi)裂,合適的參數(shù)組合條件可得到厚度適中,相對(duì)致密的膜層。
由EDS和XPS分析,膜層的主要成分為C、O、Mg、P元素,在較長(zhǎng)的時(shí)間、較高的轉(zhuǎn)化溫度、較低的pH值或較高的植酸濃度條件下,膜層組分中會(huì)有Al元素出現(xiàn)。
成膜
3、機(jī)理分析表明,轉(zhuǎn)化膜為混合物。成膜初期膜層主要組分為鎂的化合物,包括植酸鎂鹽、MgO和Mg(OH)2;隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),轉(zhuǎn)化膜表層金屬植酸鹽的比例增大,且膜層中出現(xiàn)Al元素,Al以Al-O形式存在。
極化曲線測(cè)試和電化學(xué)交流阻抗分析顯示,AZ31鎂合金植酸轉(zhuǎn)化最佳成膜工藝條件為:處理溫度20℃,轉(zhuǎn)化液pH=3,植酸濃度5g/L,處理時(shí)間30min。在最佳工藝條件下制備的試樣在0.9wt%NaCl腐蝕液中出現(xiàn)明顯的鈍化現(xiàn)象,點(diǎn)
4、蝕電位和自腐蝕電位明顯分離,點(diǎn)蝕電位較未處理試樣升高約290mV,腐蝕電位升高約50mV,自腐蝕電流密度下降兩個(gè)數(shù)量級(jí),極化電阻較未處理試樣提高兩個(gè)數(shù)量級(jí),耐蝕性能得到顯著提高。
對(duì) AZ31鎂合金,多次成膜試樣較單次10min成膜試樣膜層增厚,耐蝕性能提高,但是較同等時(shí)間單次成膜試樣的耐蝕性變差。
以純鎂及 AZ91鎂合金為基體進(jìn)行植酸轉(zhuǎn)化試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)工藝條件下純鎂表面制備的膜層致密性更差,AZ91鎂合金β相的
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