AZ31B镁合金微弧电泳复合膜层 耐蚀性研究文献综述
2020-06-27 19:35:55
1.引言 镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一,在地壳中的含量大约能占到2.7%[1],仅次于氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾等元素,居第8位。
镁的资源十分丰富,而我国的镁储量更居世界首位,原镁产量占全球的2/3[2]。
随着社会的不断发展和需求,镁及镁合金因其特有的综合性能特别是结构轻量化技术决定了其作为结构材料使用具有广阔的前景。
随着很多金属矿产资源的日益枯竭,镁及镁合金以其丰富的资源以及良好的再生性能使其在能源日益紧张、环境日益恶化的今天发挥更大的作用,被公认为当今最有前途的轻量化材料,被誉为21世纪最富于开发和应用潜力的”绿色材料”[3],目前,镁及镁合金材料的研究日益受到重视,已成为世界性的热点,加速开发镁金属材料是实现可持续发展的重要措施之一[4-6]。
镁合金具有优异的性能,其作为结构材料使用,具有广阔的前景,然而迄今为止,其应用潜力与应用实际之间依然存在巨大反差,造成这种现状的主要原因之一就是镁的腐蚀问题。
因为镁是非常活泼的金属,标准电极电位为一2.37V,是所有结构金属中最低的,此外镁在空气中表面生成的氧化膜疏松多孔,对基体的保护能力差。
镁合金在大气中,特别是在潮湿和沿海地区大气中,尤其容易受到腐蚀,其腐蚀速度比铝合金快得多,也不能像不锈钢那样通过加铬镍等元素来提高钢的抗腐蚀性,故镁及其合金具有很高的化学和电化学活性,必须采取相应的防护措施才能应用。
镁合金微弧氧化是近年来发展起来的一种新型的表面处理技术,具有工艺简单、环境协调性好、对基体材料和工件形状适应强等特点,利用该技术可以在镁合金的表面原位生成与基体以冶金方式结合的陶瓷膜层,膜层结构致密且硬度高,可大大地提高镁合金的耐蚀及耐磨性能[7]。
因此,本位以工业上常用的标准商用AZ31B镁合金,根据不同工艺制备复合膜层,期望研究结果为扩展镁合金在恶劣环境下的应用提供理论依据。
2.微弧氧化技术简介 微弧氧化又称等离子体电解氧化、微等离子体氧化等,是通过电解液与相应电参数的组合,在铝、镁、钛等金属及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,原位生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层。