本文選題：微弧氧化 + 鹽霧試驗　； 參考：《燕山大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：鎂合金由于具有優(yōu)良的機械性能,已開始被大量運用在航空、汽車等行業(yè),但其較差的耐蝕性制約著鎂合金的進一步發(fā)展。本文通過運用自制的WH-1A型微弧氧化系統(tǒng)控制柜對AZ31鎂合金進行微弧氧化處理,利用電化學(xué)方法研究了微弧氧化試樣在鹽霧試驗測試環(huán)境下的腐蝕過程,系統(tǒng)的研究了硅酸鈉添加劑對微弧氧化試樣耐蝕性的影響,對比了不同的電解液添加劑對微弧氧化試樣耐蝕性的影響。研究表明AZ31鎂合金微弧氧化試樣表面分布著放電孔洞及裂紋,當(dāng)鹽霧試驗測試時間達到24h時,試樣表面放電孔洞及裂紋分布著許多腐蝕產(chǎn)物,物相分析結(jié)果表明腐蝕產(chǎn)物為Mg(OH)2,電化學(xué)測試結(jié)果表明試樣陶瓷層外層耐蝕性相對增強,內(nèi)層耐蝕性降低,試樣的半導(dǎo)體特性由N型變?yōu)镻型。鹽霧試驗測試時間達到72h時,試樣表面放電孔洞及裂紋被腐蝕產(chǎn)物所覆蓋,試樣耐蝕性進一步增強。當(dāng)鹽霧腐蝕時間達到120h時,試樣表面產(chǎn)生微裂紋,耐蝕性變差。隨著微弧氧化時間的延長,電解液添加硅酸鈉的微弧氧化試樣表面粗糙度增加,試樣所含MgO物相的相對摩爾百分含量增加,物相Mg2SiO4和MgSiO3相對摩爾百分含量降低。電化學(xué)數(shù)據(jù)表明AZ31鎂合金基體耐蝕性最差,所制得的試樣中微弧氧化時間30s的試樣耐蝕性相對最好,隨著微弧氧化時間的延長,試樣耐蝕性變差。微弧氧化時間分別為1min、5min、15min的試樣經(jīng)過0.1mol/L的Na2SiO3溶液浸泡40min后,電化學(xué)數(shù)據(jù)表明三種試樣耐蝕性相差不大,說明不同時間下得到的微弧氧化試樣對耐蝕性起主要作用的是陶瓷層內(nèi)層。電解液中含有不同添加劑所形成的微弧氧化試樣表面形貌差異明顯,試樣含有的物相也不相同。微弧氧化電解液添加硅酸鹽有利于陶瓷層的快速生長,電解液添加偏鋁酸鹽制得的陶瓷層表現(xiàn)出典型的內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu),電解液添加磷酸鹽所制得的陶瓷層的致密性較好,電解液添加氟化物所制得陶瓷層致密性最好。
[Abstract]:Magnesium alloys have been widely used in aviation, automobile and other industries because of their excellent mechanical properties, but their poor corrosion resistance restricts the further development of magnesium alloys. In this paper, the micro-arc oxidation treatment of AZ31 magnesium alloy was carried out by using self-made WH-1A micro-arc oxidation system control cabinet. The corrosion process of micro-arc oxidation samples under salt spray test environment was studied by electrochemical method. The effect of sodium silicate additive on corrosion resistance of micro-arc oxidation samples was systematically studied, and the effects of different electrolyte additives on corrosion resistance of micro-arc oxidation samples were compared. The results show that there are discharge holes and cracks on the surface of AZ31 magnesium alloy micro-arc oxidation samples. When the test time of salt spray test reaches 24 hours, many corrosion products are distributed in the discharge holes and cracks on the surface of AZ31 magnesium alloy. The results of phase analysis show that the corrosion product is MgOH ~ (2 +). The electrochemical test results show that the corrosion resistance of the ceramic layer is relatively enhanced, the corrosion resistance of the inner layer is decreased, and the semiconductor property of the sample is changed from N-type to P-type. When the test time of salt spray test reached 72 hours, the surface discharge holes and cracks were covered by corrosion products, and the corrosion resistance of the samples was further enhanced. When the corrosion time of salt spray is up to 120 h, the micro-cracks on the surface of the sample are produced, and the corrosion resistance becomes worse. With the prolongation of the time of microarc oxidation, the surface roughness of the samples added with sodium silicate increases, the relative molar percent content of MgO phase increases, and the relative molar percent content of Mg2SiO4 and MgSiO3 decreases. Electrochemical data show that the corrosion resistance of AZ31 magnesium alloy matrix is the worst. The corrosion resistance of the samples prepared by micro-arc oxidation for 30s is the best, and the corrosion resistance of the samples becomes worse with the prolongation of the micro-arc oxidation time. After the samples with microarc oxidation time of 1 min or 5 min or 15 min were soaked in Na2SiO3 solution of 0.1mol/L, the electrochemical data showed that the corrosion resistance of the three samples had little difference, which indicated that the ceramic layer inner layer played a major role in the corrosion resistance of the samples obtained at different time. The surface morphology of the samples formed by micro-arc oxidation with different additives in the electrolyte is different, and the phase of the samples is also different. The addition of silicate into the electrolyte of micro-arc oxidation is beneficial to the rapid growth of the ceramic layer. The ceramic layer prepared by adding metaluminate to the electrolyte shows a typical internal and external double layer structure, and the ceramic layer made by adding phosphate into the electrolyte has a good compactness. The ceramic layer prepared by adding fluoride into electrolyte has the best compactness.
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4

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本文編號：1877124