LA43M镁锂合金表面水热合成Mg-Al LDH膜层的耐腐蚀及磨损性能

摘要

目的提高镁锂合金的耐蚀和耐磨性,拓宽其应用范围。方法保持水热温度为90℃,改变水热时间,采用原位水热法在LA43M镁锂合金表面制备了Mg-Al层状双金属氢氧化物(LDH)膜层。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)分别表征了膜层的表面形貌、成分及物相。采用浸泡试验、析氢试验、动电位极化测试以及摩擦磨损试验对膜层的耐蚀性、耐磨性进行了评估。结果水热反应后,在合金表面形成了细小片状结构,且随着水热时间的延长,尺寸变大,数量增加,分布越密集。经XRD分析,得到了LDH特征衍射峰。浸泡及析氢试验表明,LDH膜层的耐蚀性顺序为LDH-30 h>LDH-18 h>LDH-12 h>LA43M基体。其中LA43M基体在浸泡8 d后,腐蚀严重,出现了明显的腐蚀坑和裂纹;而LDH膜层试样腐蚀程度较轻,只在部分区域出现点蚀和微裂纹。动电位极化测试表明,水热30 h的膜层具有良好的耐蚀性。与基体相比,其自腐蚀电位提高了143.7 mV,腐蚀电流密度降低了约2个数量级。摩擦磨损试验结果显示,基体的摩擦因数最大,磨痕深而宽,而LDH膜层的摩擦因数均明显小于基体,磨痕浅而窄。结论Mg-Al LDH膜层在提高镁锂合金基体耐蚀性的同时,也能使基体的耐磨性有所改善。