电参数对镁合金微弧氧化膜层的显微结构和耐蚀性能的影响

摘要

镁合金微弧氧化技术是通过电解液中高压放电作用，使镁合金表面形成硬质陶瓷层的一种新工艺，所形成的陶瓷膜层具有硬度高、绝缘性和耐蚀性好、与基体结合力强的优点，是一种极具发展前途的镁合金表面处理技术。 本文利用自主开发的微弧氧化专用电源，对置于(NaPO3)6溶液中的AZ91D镁合金进行微弧氧化处理，研究了电流、电压、频率、占空比和波形等电参数对膜层的显微结构和耐蚀性能的影响规律。试验结果表明：微弧氧化处理过程中，电压电流呈规律性的变化。当电压、电流和占空比增大时，膜层的增厚速度增大，相应地表面粗糙度增大，孔隙率也增大；而当频率增大时，膜层的增厚速度减小，表面更光滑，孔隙率减小。通过微弧氧化形成陶瓷膜层后，镁合金的耐蚀性能得到显著改善。借助金相显微镜和SEM，观察了膜层表面和断面的形貌，用能谱仪和XRD研究了膜层的成分组成。(NaPO3)6溶液中镁合金微弧氧化膜层由外层疏松层和内层致密层组成，内层致密层与基体之间为冶金结合，外层疏松层存在许多放电微孔；陶瓷膜相组成的主要为MgO，MgAl2O4，Mg3(PO4)2。