AZ91D鎂合金環(huán)保型鈣系磷化膜的制備與耐腐蝕性能研究.pdf

1、鎂合金具有比強(qiáng)度高、比剛度大、比重小和鑄造性能好等特點(diǎn)，在航空航天、軍工和汽車等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但鎂合金化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，而所形成的氧化膜疏松多孔，在實(shí)際應(yīng)用中容易發(fā)生腐蝕而破壞，極大地限制了鎂合金的應(yīng)用?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化是一種比較常用的鎂合金表面處理方法。本課題研究了用化學(xué)轉(zhuǎn)化法在AZ91D鎂合金表面制備一層鈣系磷化膜的磷化配方和工藝參數(shù)，在提高鎂合金耐腐蝕性能的同時(shí)具有綠色環(huán)保、操作簡(jiǎn)單和成本低廉的特點(diǎn)。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜

2、分析(EDS)、X射線衍射(XRD)、極化曲線、全浸泡腐蝕試驗(yàn)和電化學(xué)交流阻抗譜(EIS)等方法對(duì)所制備的鎂合金磷化膜微觀形貌、相組成和耐腐蝕性能進(jìn)行了分析，確定鎂合金磷化處理的最優(yōu)配方。
　　(1)本課題系統(tǒng)的研究了AZ91D鎂合金表面鈣系磷化膜的制備工藝，以25g/lCa(NO3)2和25g/lNH4H2PO4的混合溶液作為磷化處理液，討論不同工藝參數(shù)如溶液pH、磷化溫度和磷化時(shí)間，對(duì)磷化膜層形貌及耐腐蝕性能的影響。最終確定了

3、磷化膜制備的最佳工藝參數(shù)為:溶液pH為3、磷化溫度為40℃、磷化時(shí)間為20min。
　　(2)進(jìn)一步研究表明磷化過(guò)程中添加劑的加入對(duì)鎂合金磷化膜的組成與結(jié)構(gòu)有很大的影響。本實(shí)驗(yàn)選擇三乙醇胺作為添加劑，實(shí)驗(yàn)中討論了三乙醇胺添加量對(duì)磷化膜耐腐蝕性能的影響，通過(guò)對(duì)所制備的磷化膜的微觀形貌和耐腐蝕性能的對(duì)比，確定了三乙醇胺的最佳濃度為1.4g/l。
　　(3)磷化膜層由片狀物質(zhì)緊密排列而成，對(duì)鎂合金很好的覆蓋作用，加入三乙醇胺之后磷

4、化膜片狀物質(zhì)明顯得到細(xì)化，致密度提高;從斷面觀察可以看到磷化膜能夠比較均勻的覆蓋在鎂合金表面并呈現(xiàn)一定厚度，厚度約為10μm。能譜分析顯示鎂合金鈣系磷化膜主要由Ca、P、O三種元素組成。X射線衍射分析表明磷化膜結(jié)晶性良好，沒有其他雜質(zhì)元素存在，磷化膜的主要成分為CaHPO4·2H2O。
　　(4)極化曲線分析、全浸泡腐蝕試驗(yàn)和電化學(xué)交流阻抗分析結(jié)果表明，磷化處理能夠有效地提高鎂合金的耐腐蝕性能，磷化過(guò)程中加入三乙醇胺可以在普通磷化