Mg-Mn-RE微弧氧化陶瓷膜层耐蚀性对比研究

doi:10.11901/1005.3093.2015.410

材料研究学报

2016, Vol. 30

Issue (3): 235-240 DOI: 10.11901/1005.3093.2015.410

本期目录 | 过刊浏览

Mg-Mn-RE微弧氧化陶瓷膜层耐蚀性对比研究

李玉海(

), 张白冰, 董旭光, 王帅

沈阳理工大学材料科学与工程学院沈阳 110159

Comparative Study on Corrosion Resistance of Micro Arc Oxidation Ceramic Coatings on Mg-Mn-RE Alloy

LI Yuhai^*(

), ZHANG Baibing, DONG Xuguang, WANG Shuai

( School of Materials and Science Engineering, Shenyang University and Technology, Shenyang 110159, China)

引用本文:

李玉海, 张白冰, 董旭光, 王帅. Mg-Mn-RE微弧氧化陶瓷膜层耐蚀性对比研究[J]. 材料研究学报, 2016, 30(3): 235-240.
Yuhai LI, Baibing ZHANG, Xuguang DONG, Shuai WANG. Comparative Study on Corrosion Resistance of Micro Arc Oxidation Ceramic Coatings on Mg-Mn-RE Alloy[J]. Chinese Journal of Materials Research, 2016, 30(3): 235-240.

全文: PDF(2588 KB) HTML

摘要:

利用双向脉冲电源对Mg-Mn-RE镁合金分别在铝酸盐,磷酸盐和硅酸盐三种电解液体系中进行微弧氧化处理, 通过扫描电镜(SEM),X射线衍射分析(XRD),动电位极化曲线以及交流阻抗(EIS)等检测方法对合金表面生成的陶瓷膜层的微观结构及耐蚀性进行对比研究.结果表明: 在磷酸盐和硅酸盐体系中制备的膜层虽然截面较为致密, 但膜层较薄且表层分布有明显的龟裂裂纹, 耐蚀效果改善并不理想; 而在铝酸盐体系中制备的膜层厚度可达7.9 μm, 结构致密且表面平整无裂纹.相比于磷酸盐和硅酸盐体系, 在铝酸盐体系中制备的陶瓷膜层具有更佳的耐蚀性能.

关键词 ：金属材料, Mg-Mn-RE镁合金, 微弧氧化, 耐蚀性能

Abstract：

A series of micro-arc oxidation (MAO) films were prepared on Mg-Mn-RE alloy by an alternating current with symmetric voltage in different alkaline solutions containing aluminate, phosphate or silicate and then the MAO films were characterized by SEM and XRD. The corrosion resistance of MAO films was evaluated by EIS potentiodynamic polarization. The results indicated that the MAO films prepared in phosphate or silicate systems have low thickness with obvious cracks, leading to poor corrosion resistance. In the contrast, the MAO films prepared in aluminate system exhibit the better corrosion resistance due to the compactness and higher surface quality, which shows a good prospect for the application.

Key words： metal materials Mg-Mn-RE magnesium alloy micro-arc oxidation (MAO) corrosion resistance

收稿日期: 2015-07-17

ZTFLH:

TG146.2

作者简介: 李玉海

	服务

	把本文推荐给朋友
	加入引用管理器
	E-mail Alert
	RSS
	作者相关文章
	李玉海
	张白冰
	董旭光
	王帅
44.8K

链接本文:

https://www.cjmr.org/CN/10.11901/1005.3093.2015.410 或 https://www.cjmr.org/CN/Y2016/V30/I3/235

图1 各电解液体系陶瓷膜层与镁合金基体的Tafel极化曲线

图2 不同电解液体系陶瓷膜层表面形貌

图3 不同电解液体系陶瓷膜层的截面形貌

图4 不同电解液体系陶瓷膜层的XRD图谱

图5 不同电解液体系中所制备的陶瓷膜层与镁合金基体的Tafel极化曲线

表1 Tafel极化曲线拟合数据

图6 不同电解液体系与镁合金基体的EIS交流阻抗图谱

1	YU Gang, LIU Yuelong, LI Ying, YE Liyuan, GUO Xiaohua, ZHAO Liang, Corrosion and protection of magnesium alloys, The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 12(6), 1088(2002)
1	(余刚, 刘跃龙, 李瑛, 叶立元, 郭小华, 赵亮, Mg合金的腐蚀与防护, 中国有色金属学报, 12(6), 1088(2002))
2	Liang Jun, Guo Baogang, Tian Jun, Effects of NaAlO2 on structure and corrosion resistance of micro-arc oxidation coatings formed on AM60B magnesium alloy in phosphate-KOH electrolyte, Surface & Coatings Technology, 199(2), 121(2005)
3	Hsien T C, Chinghung Hsiao, Long H Y, Micro-arc oxidation of β-titanium alloy: Structural characterization and osteoblast compatibility, Surface & Coatings Technology, 43(6), 1(2009)
4	GUO Hongfei, AN Maozhong, XU Shen, HUO Huibin, Effect of operating condition on corrosion resistance of ceramic coatings formed on magnesium alloys by micro-arc oxidation, Journal of Materials Engineering, (3),29(2006)
4	(郭洪飞, 安茂忠, 徐莘, 霍慧彬, 镁合金微弧氧化工艺条件对陶瓷膜耐蚀性的影响, 材料工程, (3),29(2006))
5	Timoshenko A V, Magurova Y V, Investigation of plasma electrolytic oxidation processes of magnesium alloy MA2-1 under pulse polarisation modes, Surface & Coatings Technology, 199(2-3), 135(2005)
6	Oscar K, Danny W, Anodizing of pure magnesium in KOH-aluminate solutions under sparking, J. Electrochem. Soc., 146(5), 1751(1999)
7	HAO Jianmin, CHEN Hong, ZHANG Rongjun, JIANG Bailing, Corrosion resistance of magnesium alloy micro-arc oxidization ceramic coating, The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 13(4), 988(2003)
7	(郝建民, 陈宏, 张荣军, 蒋百灵, 镁合金微弧氧化陶瓷层的耐蚀性, 中国有色金属学报, 13(4), 988(2003))
8	LU Sheng, XU Rongyuan, CHEN Jing, HOU Zhidan, WANG Zexin, TANG Li, Optimization of silicate electrolyte for micro-arc oxidation and characteristic of coating fabricated on ZK60 magnesium alloy, The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 20(10), 1873(2010)
8	(芦笙, 徐荣远, 陈静, 侯志丹, 王泽鑫, 汤莉, ZK60镁合金微弧氧化硅酸盐电解液的优化及膜层特性, 中国有色金属学报, 20(10), 1873(2010))
9	ZHANG Qin, LI Yuhai, LIU Xin, Properties of ZrO2/TiO2 composite ceramic coating on TC4 titanium alloy, Transactions of Materials and Heat Treatment, 35(9), 201(2014)
9	(张勤, 李玉海, 刘馨, TC4钛合金表面ZrO2/TiO2复合陶瓷膜的性能, 材料热处理学报, 35(9), 201(2014))
10	ZHANG Xingye, The synthesis and practise of magnesia-alumina spinel, Shandong Metallurgy, 18(4), 11(1996)
10	(张兴业, 镁铝尖晶石的合成与应用, 山东冶金, 18(4), 11(1996))

[1]	毛建军, 富童, 潘虎成, 滕常青, 张伟, 谢东升, 吴璐. AlNbMoZrB系难熔高熵合金的Kr离子辐照损伤行为[J]. 材料研究学报, 2023, 37(9): 641-648.
[2]	宋莉芳, 闫佳豪, 张佃康, 薛程, 夏慧芸, 牛艳辉. 碱金属掺杂MIL125的CO₂ 吸附性能[J]. 材料研究学报, 2023, 37(9): 649-654.
[3]	赵政翔, 廖露海, 徐芳泓, 张威, 李静媛. 超级奥氏体不锈钢24Cr-22Ni-7Mo-0.4N的热变形行为及其组织演变[J]. 材料研究学报, 2023, 37(9): 655-667.
[4]	邵鸿媚, 崔勇, 徐文迪, 张伟, 申晓毅, 翟玉春. 空心球形AlOOH的无模板水热制备和吸附性能[J]. 材料研究学报, 2023, 37(9): 675-684.
[5]	幸定琴, 涂坚, 罗森, 周志明. C含量对VCoNi中熵合金微观组织和性能的影响[J]. 材料研究学报, 2023, 37(9): 685-696.
[6]	欧阳康昕, 周达, 杨宇帆, 张磊. 含LPSO相Mg-Y-Er-Ni合金的组织和拉伸性能[J]. 材料研究学报, 2023, 37(9): 697-705.
[7]	徐利君, 郑策, 冯小辉, 黄秋燕, 李应举, 杨院生. 定向再结晶对热轧态Cu71Al18Mn11合金的组织和超弹性性能的影响[J]. 材料研究学报, 2023, 37(8): 571-580.
[8]	熊诗琪, 刘恩泽, 谭政, 宁礼奎, 佟健, 郑志, 李海英. 固溶处理对一种低偏析高温合金组织的影响[J]. 材料研究学报, 2023, 37(8): 603-613.
[9]	刘继浩, 迟宏宵, 武会宾, 马党参, 周健, 徐辉霞. 喷射成形M3高速钢热处理过程中组织的演变和硬度偏低问题[J]. 材料研究学报, 2023, 37(8): 625-632.
[10]	由宝栋, 朱明伟, 杨鹏举, 何杰. 合金相分离制备多孔金属材料的研究进展[J]. 材料研究学报, 2023, 37(8): 561-570.
[11]	任富彦, 欧阳二明. g-C₃N₄ 改性Bi₂O₃ 对盐酸四环素的光催化降解[J]. 材料研究学报, 2023, 37(8): 633-640.
[12]	王昊, 崔君军, 赵明久. 镍基高温合金GH3536带箔材的再结晶与晶粒长大行为[J]. 材料研究学报, 2023, 37(7): 535-542.
[13]	刘明珠, 樊娆, 张萧宇, 马泽元, 梁城洋, 曹颖, 耿仕通, 李玲. SnO₂ 作散射层的光阳极膜厚对量子点染料敏化太阳能电池光电性能的影响[J]. 材料研究学报, 2023, 37(7): 554-560.
[14]	秦鹤勇, 李振团, 赵光普, 张文云, 张晓敏. 固溶温度对GH4742合金力学性能及γ' 相的影响[J]. 材料研究学报, 2023, 37(7): 502-510.
[15]	刘天福, 张滨, 张均锋, 徐强, 宋竹满, 张广平. 缺口应力集中系数对TC4 ELI合金低周疲劳性能的影响[J]. 材料研究学报, 2023, 37(7): 511-522.

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed