纯镁表面等离子体电解渗硼改性层的制备及性能

摘要

在硼砂体系电解液中对纯镁进行等离子体电解渗硼(PEB),以提高其硬度、耐磨性和耐蚀性。用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别对PEB表面改性层的微观结构、元素分布和物相组成进行研究,并用显微硬度计与摩擦磨损试验机对PEB表面改性层的硬度和耐磨性进行表征,同时用动电位极化曲线及电化学阻抗谱(EIS)来评估PEB表面改性层的耐蚀性。另外,还分析PEB表面改性层的生成机理,并建立物理模型。结果表明,PEB表面改性层由氧化层和扩散层组成,且在PEB表面改性层中检测到MgB_(2)新物相。PEB表面改性层的最大硬度约为480HV,是基体硬度的近16倍;摩擦因数仅为0.11,比基体减小了70.27%,磨损率为1.62×10^(-9)m^(3)/(N·m),比基体减小1个数量级;腐蚀电流密度比基体减小1个数量级,容抗弧半径和阻抗模值均比基体大,即纯镁经等离子体电解渗硼处理后,硬度、耐磨性和耐蚀性均得到提高。