铝合金表面稀土转化膜研究进展

介绍了铝合金表面稀土转化膜在国内外的研究进展及现状,综述了铝合金表面稀土转化膜工艺研究的发展过程,讨论了稀土转化膜的成膜机理和耐腐蚀机理,提出了稀土转化膜技术目前阶段存在的问题,并对这一技术的发展提出了展望。     

镁合金稀土镧化学转化工艺研究

镁合金稀土转化膜技术是近年来发展起来的一种环保型镁合金表面处理新技术。通过正交试验对压铸镁合金AZ91D稀土镧化学转化处理工艺进行了研究。利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)研究了膜层的表面形貌及其组成,并通过容量法对膜层在5%NaCl(pH=6.8~7.0)溶液中的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明:La转化处理工艺能够在压铸镁合金AZ91D表面形成均匀、完整的转化膜;膜层主要由La2O3和MgO以及少量的Al2O3组成;La转化膜在浸泡初期的10 h内耐腐蚀性能与铬酸盐转化膜相当。     

循环阳极极化曲线评价LY12A1合金表面稀土转化膜耐腐蚀性能的研究

提出利用循环阳极极化曲线研究转化膜耐腐蚀性能 的方法.介绍了LY12 Al合金表面稀土转化膜的工艺.将稀土转化膜与其它转化膜的耐腐蚀性 能进行比较.利用循环阳极极化曲线的“相对环面积”研究转化膜耐腐蚀性能可得出转化膜 耐腐蚀规律性.     

铝合金稀土磷化与铬磷化比较

采用电化学测试、全浸腐蚀试验和结合力测试,研究了6061铝合金铬磷化处理和以稀土为添加剂的磷酸盐处理所形成的化学转化膜的工艺性能。动力学研究表明,两者的成膜过程是不相同的。极化曲线测试结果显示,在弱极化区范围内,两者抗蚀性能相近,而在强极化区,铬磷化转化膜的抗蚀性优于以稀土为添加剂的磷酸盐化学处理所形成的转化膜,全浸腐蚀试验有类似的结果。结合力测试结果则表明,以稀土为添加剂的磷酸盐化学处理所形成的转化膜与有机涂层间的结合力要优于铬磷化转化膜。     

稀土铈对锌-铁合金镀层耐蚀性的影响

研究了铈盐对电沉积锌-铁合金镀层耐蚀性的影响,通过失重法、浸泡实验、电化学腐蚀参数的测量,得出在镀液中添加一定量的铈盐能显著改善镀层的耐蚀性能.扫描电镜测定镀层表面形貌的结果表明,定量铈盐参与下,可获得更加致密的镀层,这正是提高镀层耐蚀性的原因.     

Study of Cerium and Lanthanum Conversion Coatings on AZ63 Magnesium Alloy Surface

采用扫描电子显微镜,X射线能谱,Tafel极化曲线和电化学阻抗谱法研究了铈镧转化膜对AZ63镁合金耐蚀性能的影响。结果表明,铈和镧的复合转化膜比单一稀土膜的表面更加均匀致密,对镁合金的耐蚀性有明显改善。双稀土转化膜的缓蚀效果随着浸泡成膜时间的增长而增加。延长时效时间有助于铈和镧的进一步氧化,耐蚀性能先增后减,时效48 h膜层的耐蚀效果最好。     

AZ31B镁合金氧化石墨烯掺杂钇盐转化膜耐蚀性研究

目的研究一种绿色环保的表面处理方法,以提高镁合金的耐蚀性。方法采用化学浸泡法,以硝酸钇为成膜物质,在AZ31B镁合金表面成功制备一种新型稀土盐转化膜,并以氧化石墨烯为阻隔剂对该转化膜进行复合掺杂。采用扫描电镜(SEM)对膜层的表面形貌进行观察,采用析氢实验和电化学测试对不同试样在3.5%Na Cl溶液中的耐蚀性进行了研究。结果镁合金钇盐转化膜表面平整均一,覆盖良好。氧化石墨烯掺杂后的钇盐膜层表面出现了大小不均一的瘤状物质,膜层完整,未出现裂痕。析氢实验结果显示,经过处理的转化膜试样可以极大地抑制腐蚀反应的发生。由极化曲线可知,钇盐转化膜的存在使镁合金的腐蚀电位发生了明显正移,正移了150 m V;而氧化石墨烯掺杂的钇盐膜层的腐蚀电位相对于掺杂前变化不大,但其腐蚀电流密度是掺杂前的1/28。电化学交流阻抗谱的测试结果显示,氧化石墨烯掺杂钇盐转化膜的电荷转移电阻最大,Rct为2485?·cm2;钇盐转化膜的电荷转移电阻次之,Rct为1224?·cm2。两者的电荷转移电阻相对于未经处理的镁合金都有明显提升。结论钇盐转化膜可以明显提高AZ31B镁合金的耐蚀性,氧化石墨烯的加入可以进一步提高转化膜层的耐蚀性。     

Electrochemical behaviors of magnesium alloy with phosphate conversion coating in NaCl solutions

A composite conversion coating was prepared on magnesmm alloy by the only one-step immersion treatment.The characteristics of the conversion coating were investigated by scanning electron microscopy(SEM)and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS).The results indicate that the composite conversion coating consists of magnesmm hydroxide,magnesmm phosphate and manganese phosphate.The electrochemical behavior of the conversion coating was investigated systematically by electrochemical impedance spectroscopy(EIS) and potentiodynamic polarization measurement in different NaCl solutions.Polarization measurements and EIS results reveal that the magnesium alloy with the conversion coating have better corrosion resistance compared to the bare magnesium alloy in these conditions.And the corrosion rate of the magnesium alloy with conversion coating increases consistently with the chloride ion concentration.In alkaline conditions,the magnesium alloy with conversion coating has superior corrosion resistance by the synergistic effects between Mg(OH)_2 film and conversion coating.Moreover,the electrochemical corrosion mechanism of the magnesium alloy was analyzed with respect to the conversion coating in a Cl~- containing environment.     

镁锂合金表面锌锰磷化膜的制备与性能表征

采用化学转化法在镁锂合金表面制备了外观深灰色、结构均匀致密、耐蚀性能良好的锌锰磷酸盐转化膜,并研究了磷化温度对磷化膜性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)仪、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)仪对膜层的表面形貌、化学组成及结构进行了表征。采用动电位极化曲线、电化学交流阻抗(EIS)和腐蚀失重实验对磷化膜的耐蚀性进行了研究。结果表明,锌锰磷化膜主要由Zn、Zn3(PO4)2、MnHPO4、Mn3(PO4)2组成。锌锰磷酸化膜起到了保护镁锂合金的作用,提高了镁锂合金的耐蚀性,当磷化温度为45℃时,磷化膜的腐蚀电流密度最低,腐蚀速率最小,耐蚀性能最好。     

Effects of rare earths on the microarc oxidation of a magnesium alloy

The effects of rare earths on the properties of the microarc oxidation（MAO） coating on a magnesium alloy were investigated by means of scanning electron microscopy（SEM）,energy dispersive X-ray spectroscopy（EDS）,and electrochemistry methods.The results show that a nice and compact MAO coating was successfully obtained when the magnesium alloy was treated in nitrate solutions as the pre-treatment of MAO.However,the MAO was not successfully completed for the silicate electrolytes with the addition of rare earths.After the magnesium alloy being treated by rare earth nitrate,the obtained MAO coating has advantages such as uniform distribution of thickness,improved corrosion resistance,and nice-uniform surface,as compared with the untreated magnesium alloy.In addition,the time of non-ESP,the voltage and current density of the MAO process obviously decrease.Cerium oxide doped on the surface of the magnesium alloy can significantly improve the corrosion resistance of the MAO coating and decrease the current density of the MAO process,as compared with lanthanum oxide,whereas the doped rare earths have no significant effect on the components of the MAO coating.     

La-Ce混合稀土对Mg-Al-Mn合金力学性能及耐蚀性能的影响

研究了La-Ce混合稀土对Mg-Al-Mn合金组织形貌、力学性能及耐蚀性的影响。采用T-1200CB坩埚炉冶炼稀土含量(质量分数)分别为4.63%、5.81%、6.18%的Mg-Al-Mn合金。在箱式电阻炉中对研究试样进行430 ℃保温24 h的固溶处理,然后进行200 ℃保温24 h时效处理。对不同热处理状态的试样进行组织观察,对固溶时效后的试样进行拉伸、硬度及盐雾腐蚀试验,从而分析La-Ce混合稀土对Mg-Al-Mn合金显微组织、力学性能及耐蚀性的影响。研究表明,随着合金中的La-Ce混合稀土含量的增加,Mg₁₇Al₁₂相逐渐被Al₄(La, Ce)相代替;硬度、抗拉强度和伸长率都逐渐减小,力学性能下降;合金的腐蚀速率逐渐下降,耐蚀性提高。     

添加剂对铝合金稀土转化膜的影响

目的寻找有效提高稀土转化膜性能的添加剂体系。方法采用电化学手段研究添加剂(硼酸、柠檬酸钠、磷酸钠、硅酸钠、氟化氢铵、氟化钠、草酸铵)对稀土转化膜的影响,对于具有积极作用的添加剂,使用响应面法进行复配,并优化配方。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电化学测试对优化条件下制备的稀土转化膜性能进行表征。结果向基础转化液中加入氟化钠(NaF)、柠檬酸钠(Na_3C_6H_5O_7)和磷酸钠(Na_3PO_4)可以提高稀土转化膜的电化学性能。经过复配并优化配方,得到最优添加剂体系为0.68g/L氟化钠+0.80g/L磷酸钠。该配方可以抑制铝合金在转化液中的溶解,有利于铈元素的沉积,使铈的沉积量由5.01%提高到了9.60%。优化配方下制备出的膜层更加均匀致密,腐蚀电位提高了0.13 V,点滴时间可达122 s。XRD和EDS结果表明,膜层的主要成分为非晶态的铈锰氧化物。结论 0.68 g/L氟化钠+0.80g/L磷酸钠为最优添加剂配方。在优化体系中制得的稀土膜层的电化学性能得到了提升,表面更加均匀致密。     

镁锂合金表面高锰酸盐转化膜的研究

采用化学转化法在镁锂合金表面制得了结构致密、耐蚀性能较好的高锰酸盐转化膜,研究了转化液中高锰酸盐溶液浓度对成膜效果的影响.实验采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对所制得转化膜的表面形貌、结构和组成进行了测试.同时,使用动电位极化曲线、电化学交流阻抗谱和腐蚀失重3种方法对镁锂合金及其转化膜的耐腐蚀性能进行了深入研究.结果表明:高锰酸盐转化膜较均匀、平整,间隙较小,转化膜主要由锰的氧化物组成.提高了镁锂合金的耐腐蚀性能,当高锰酸盐溶液浓度为4.0 g/L时,转化膜的腐蚀电流密度小、容抗弧大、腐蚀速率低,耐腐蚀性能佳.     

铝合金表面无铬磷酸盐稀土转化膜的成膜机理及耐蚀性研究

从磷化成膜过程的电化学行为和稀土对磷化膜生长过程的影响两方面,对6061铝合金表面一种不合铬的复合磷酸盐膜的成膜机理进行了研究,并利用极化曲线对其耐蚀性进行了初步探究.结果表明:磷化成膜过程主要分为4个阶段,即基体侵蚀期、晶体初步形成期、基体再溶解和晶体形成期、基体溶解和晶体生长达到平衡期;稀土化合物的引入,提高了磷化...     

稀土锌铝合金在热镀锌钢管上的应用

为了降低锌耗,提高热镀锌钢管的防腐性能,增加经济效益,长春钢管总厂采取了在热镀锌液中加入微量稀土锌铝合金的方法。介绍了稀土锌铝合金镀管工艺流程,合金镀管镀层均匀性检验与盐雾检验的结果,并作了经济分析。通过应用稀土锌铝合金,可改善镀层合金金属的流动性,使镀层减薄 18％～ 20％,锌耗下降 10％,耐腐蚀性能提高 1～ 2倍,吨管节锌 8.2kg。     

RE-Fe基合金热喷涂层的耐腐蚀性能

通过热喷涂的方法制备了添加稀土组分和适量铜组元的RE-Fe基合金涂层。采用液态浸渍法、电化学测试、盐雾实验以及涂层表面腐蚀形貌SEM观察等方法对不同成分、不同喷后处理工艺的RE-Fe基合金涂层的耐腐蚀性能进行研究。结果表明:添加适量的稀土组分和铜组元,使Fe基合金涂层的自腐蚀电位正移,维钝电流密度和致钝电流密度下降,明显地提高了Fe基合金(Fe-Cr-Ni-B-Si)涂层在酸类腐蚀介质中的耐腐蚀性能;同时也有效地提高了涂层抗盐雾气氛腐蚀的能力;其中以添加2%RE氧化物(质量分数)涂层(封孔后)的综合效果最佳。     

6061 铝合金表面无铬稀土镧转化膜性能的研究

利用极化曲线方法,研究了以La(NO3)3.6H2O为促进剂的磷酸盐转化膜的耐蚀性,同时与铬磷化膜及无稀土促进的单纯磷酸盐膜的耐蚀性进行了对比;通过划格法和全浸腐蚀试验,研究了这三种转化膜与有机涂层间的结合力。结果发现:与单纯磷酸盐膜相比,稀土促进生成的磷酸盐膜中的传输阻力增加,耐蚀性明显增强,而与铬磷化膜相比,二者在弱极化区的耐蚀性能相近;稀土促进生成的磷酸盐膜与有涂层间的结合力明显优于铬磷化膜。     

Effects of Rare Earth Metals addition and aging treatment on the corrosion resistance and mechanical properties of super duplex stainless steels

Effects of rare earth metals addition and aging treatment on corrosion resistance and mechanical properties of super duplex stainless steels were investigated using optical/SEM/TEM metallographic examination, an X-ray diffraction test, a potentiodynamic anodic polarization test and a tensile test. The performance of the experimental alloy with 0.32% REM addition was compared with commercial super duplex stainless steel such as SAF 2507 when they were exposed to solution annealing heat treatment and aging treatment. The corrosion resistance in Cl⁻ environments and mechanical properties of the experimental alloy were found superior to those of the commercial duplex stainless steel. The REM with larger atomic radii than those of Cr, Mo and W may fill vacancies inside the matrix and around the grain boundaries, retarding formation of harmful intermetallic σ and η phases. In addition, fine REM oxides/oxy-sulfides (1–3 μm) seemed to enhance the retardation effects. With REM additions, strength and ductility increased due to the phase and grain refinement caused by fine REM oxides and oxy-sulfides.     

Corrosion resistance,composition and structure of RE chemical conversion coating on magnesium alloy

Golden yellow rare earths chemical conversion coating was obtained on the surface of magnesium alloy by immersing in cerium sulfate solution.The corrosion resistance of RE conversion coating was evaluated using inmersion test and potentiodynamic polarization measurements in 3.5%NaCl solution.The morphologies of samples before corrosion and after corrosion were observed by SEM.The structures and compositions of the RE conversion coating were studied by means of XPS,XRD and IR.The results show that,the con...     

Mg-Gd-Y-Zr镁合金高速激光熔覆Al-Si涂层的组织与性能

采用高速激光熔覆技术在Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面制备Al-Si涂层。通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)以及电化学分析测试、摩擦磨损测试对熔覆层的微观组织及性能进行表征,研究了基体与Al-Si涂层的冶金机理以及耐磨耐蚀能力。结果表明,熔覆层组织包括树枝状α-Mg固溶体、不规则块状Mg₂Si、α-Mg+Al₁₂Mg₁₇共晶以及花瓣状组织Al₃Mg₂。由于细晶强化和第二相强化等原因,Al-Si涂层的硬度达到160 HV0.1。此外,与镁合金基体相比,Al-Si涂层的耐腐蚀性能显著提高,自腐蚀电位相比基体提高约200 mV,自腐蚀电流密度降低2个数量级,抗磨损效果提高30.7%,因此Al-Si涂层有望成为稀土镁合金更有前景的耐磨耐蚀防护涂层。