磁场对船用镁合金在模拟海水中的研究

为了研究磁场对船用镁合金在海水中腐蚀及极化行为的影响,采用恒电位极化测试和动电位极化测试对AZ31B在模拟海水中的电流密度和自腐蚀电位进行了研究。结果表明:加入磁场后,可以改变AZ31B镁合金自腐蚀状态,降低了电流密度,提高了材料的耐腐蚀性。     

AZ31B镁合金/6061铝合金异质金属连接件整体微弧氧化膜的制备及其结构

对AZ31B镁合金和6061铝合金异质金属铆接件进行了微弧氧化,研究了不同时间微弧氧化膜的微观形貌、物相组成、电化学性能、硬度等,对比分析了微弧氧化过程中镁合金、铝合金表面氧化膜的形成过程。结果表明:经过10min的微弧氧化后,该连接件整体被氧化膜包裹,氧化膜与2种合金基体均紧密连接,且均由致密层和疏松层组成;镁合金表面氧化膜主要由MgO、少量硅酸盐和氟化物组成,而铝合金表面氧化膜主要由Al_2O_3及少量硅酸盐组成;微弧氧化提高了连接件中镁合金、铝合金的腐蚀电位,降低了二者的腐蚀电位差,有效缓解了电偶腐蚀的发生。     

冷却时间对AZ91D镁合金微弧氧化的影响

在新型带放电回路脉冲电源下研究冷却时间对AZ91D镁合金微弧氧化的影响。结果表明,随着冷却时间的延长,起弧电压逐渐升高,膜层的成膜速率先增加后减小,腐蚀率先减小后增加;随着冷却时间的延长,膜层表面大尺寸的熔融物数量减少,孔隙增加,表面粗糙度增加;随着冷却时间的延长,孔隙率下降,膜层的耐腐蚀性提高。因此,镁合金微弧氧化过程中冷却时间要控制在2.5~3 ms,即频率取333~350 Hz,占空比14%~17%。     

镁合金磁控溅射镀铝耐蚀防护层研究

在AZ31镁合金表面进行了磁控溅射铝防护层的镀覆,并研究了镀层的成分分布、形貌、显微力学性能、防腐蚀性能及工艺条件对镀层的影响。结果表明：直径为1～2μm的细小晶粒均匀在镁合金基体表面沉积形成致密铝镀层,镀层和基体之间存在混融的过渡层;镀层表面粗糙度在2μm以下并与基体结合良好,其硬度、弹性模量等高于镁合金基体并具有一定韧性和弹塑性能;适当降低氩气压力,提高溅射电流,可改善镀层质量。镀层提高了镁合金基体的自腐蚀电位并降低了腐蚀电流,从而抑制了腐蚀倾向,但自腐蚀电位低于热喷涂铝电位且腐蚀电流高于微弧氧化处理电流。     

激光喷丸对AZ31B镁合金电化学性能的影响

采用波长为1 064nm、半高峰宽为15ns、光斑大小为Φ3mm、脉冲能量为10J、频率为5Hz的激光对AZ31B镁合金薄板进行表面喷丸处理。采用显微镜和透射电镜观测激光冲击前后的微观结构。结果表明:激光喷丸之后,在AZ31B镁合金表面制得晶粒大小在24nm左右的纳米晶;试样表面粗糙度从2.36μm降为1.14μm;试样腐蚀电位增大了51mV,腐蚀电流减少了92.1%。激光喷丸处理后AZ31B镁合金抗腐蚀能力的提高归因于激光喷丸诱导的晶粒细化和表面粗糙度的下降。     

镁合金微弧氧化中电源脉冲宽度的作用

为研究带放电回路的微弧氧化电源脉冲宽度对镁合金微弧氧化的影响,设计了频率为500 Hz条件下,占空比为20%、40%、80%时的镁合金微弧氧化实验。研究发现,随着脉冲宽度的增加,膜层表面孔洞数量减少且孔径尺寸略有增大;微弧氧化的成膜效率随着脉冲宽度的增加而增大;在占空比40%左右时成膜效率最高,且膜层质量较好。     

AZ91D镁合金微弧氧化低能耗的电解质配方研究

利用自制微弧氧化装置在铝酸盐体系中对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理.采用多重正交试验,从考察膜层厚度、单位能耗和耐蚀性出发,确定了AZ91D镁合金在铝酸盐体系中的最佳工艺参数.结果表明:在最佳电解质配方下,处理过程工作电压约在120 V,电流密度可以低到0.5 A/dm2,生长1 μm陶瓷涂层的单位面积能耗仅为456 W/(m2·μm).微弧氧化膜呈多孔结构、孔径较小,裂纹较少,分布均匀,膜层较为致密;微弧氧化膜由MgO和MgAl2O4组成;处理后AZ91D镁合金样品的腐蚀电流密度为0.014 μA/cm2,比未处理合金降低了接近3个数量级.     

臭氧净化处理对AZ91D镁合金表面微弧氧化涂层的影响

在AZ91D镁合金基体表面制备了微弧氧化涂层,开发出高效、环保的新型镁合金微弧氧化电解液并系统优化了微弧氧化的电源参数.利用SEM和×RD研究了AZ91D镁合金不同添加剂以及臭氧处理对微弧氧化涂层的厚度及组织的影响,并进行了基体和涂层的耐蚀性实验比较.     

AZ31镁合金在Al(NO_3)_3溶液中的电化学行为和放电性能

通过对腐蚀析氢行为、开路电位、动电位极化曲线、交流阻抗谱和恒流放电性能等的测试与分析,研究了AZ31镁合金在不同浓度Al(NO_3)_3溶液中的电化学行为和放电性能。结果表明:随着Al(NO_3)_3溶液浓度的增大,AZ31镁合金的开路电位和自腐蚀电位负移,交流阻抗值减小,放电活性增强;与镁盐电解液相比,AZ31镁合金在0.6mol·L~(-1) Al(NO_3)_3溶液中的恒流放电电压较高、放电曲线平稳、放电效率高、放电容量大;放电过程中AZ31镁合金电极表面生成2Mg(OH)_2·Al(OH)_3,促进Mg(OH)_2从电极表面脱落,有利于电解液与电极表面充分接触,使AZ31镁合金电极具有较高的放电活性与放电稳定性。     

激光喷丸诱导镁合金表面微织构的电化学腐蚀性能

利用脉宽为8 ns的Nd:YAG脉冲激光对AZ31B镁合金表面进行激光喷丸处理,研究激光喷丸诱导微织构对AZ31B镁合金耐腐蚀性能的影响,进行表面微织构的形貌分析,测量试样表面的动电位极化曲线。结果表明,激光喷丸产生的微织构周围未出现烧蚀现象,其微凹坑的直径和深度随激光能量的增加而增大,随喷丸次数的增加呈现先增大后趋于饱和趋势。与未处理试样相比,在相同微织构间距下,激光能量为1.0 J、1.5 J、2.0 J时试样的自腐蚀电位分别向正移95 m V、123 m V、151 m V,自腐蚀电流密度分别减少36.48%、50.26%、60.42%;在相同激光能量下,微织构间距为1.0 mm、1.5 mm、2.0 mm试样的自腐蚀电位分别向正移145 m V、134 m V、123 m V,自腐蚀电流密度分别减少50.26%、46.19%、44.34%。研究表明激光喷丸诱导的微织构提高了AZ31B镁合金表面的耐腐蚀性,且激光能量越高,喷丸间距越小,抗腐蚀性能越好。     

镁合金防腐涂层的研究

为解决镁合金在工程应用过程中的腐蚀问题,按照工况条件制作了镁合金试验件,并在试验件上分别制备了微弧氧化电泳层和微弧氧化电泳有机涂层。通过试样的盐雾试验和静载试验,得出下述结论:微弧氧化电泳层在不被破坏的前提下,可以保护镁合金不受腐蚀;但在工况条件下,由于过盈配合等原因,不可避免地会破坏微弧电泳层,导致镁合金腐蚀。研究表明,在微弧氧化电泳层上制备有机涂层,既能有效保证微弧氧化电泳层不被破坏,又可在实际工况条件下保护镁合金不受腐蚀。     

不同表面处理对AZ91D镁合金耐蚀性的影响研究

通过中性盐雾腐蚀试验,对镁合金化学氧化和微弧氧化后表面膜层的耐蚀性能进行了比较。结果表明,镁合金经过化学氧化和微弧氧化后,耐蚀性能均有提高,但是微弧氧化后镁合金表面形貌要优于化学氧化,从微观结构解释了不同膜层腐蚀形式不同的原因。     

不同表面处理对AZ91D镁合金耐钬性的影响研究

通过中性盐雾腐蚀试验,对镁合金化学氧化和微弧氧化后表面膜层的耐蚀性能进行了比较。结果表明,镁合金经过化学氧化和微弧氧化后,耐蚀性能均有提高,但是微弧氧化后镁合金表面形貌要优于化学氧化,从微观结构解释了不同膜层腐蚀形式不同的原因。     

镁合金滑套压裂球的表面改性研究

在石油开采业中,国外已经开始使用controlled electrolytic metallic(CEM)作为滑套压裂球的主要成分,而镁合金因其具有低电位、易腐蚀、成本低、易加工等优点成为替代这种材料的首选。但受限于我国镁合金发展现况,还达不到国外同类产品的技术水平。因此,文中分别以A Z31与A Z91为基体,通过热处理、微弧氧化、复合处理、稀土合金化等工艺手段,使镁合金的可溶性控制、抗剪切力学性能和均匀降解等技术指标满足现场工况要求。     

AZ31B镁合金在不同温度下的微动磨损行为

采用球/平面接触方式在自制的试验设备上对AZ31B镁合金进行切向微动磨损试验,研究了AZ31B镁合金在20,100,200,300℃下的微动磨损行为,并分析了其磨损机制和摩擦氧化作用。结果表明:在不同试验温度下,镁合金的微动主要通过滑移来实现;随着试验温度的升高,上升阶段时的摩擦因数增大,摩擦因数到达峰值和稳定阶段所需的循环次数减小;随着试验温度的升高,AZ31B镁合金的磨损体积和摩擦副的总磨损体积均先减小后增大,200℃时,AZ31B镁合金的磨损体积最小;在微动磨损过程中,AZ31B镁合金磨痕表面的摩擦氧化起主导作用;当试验温度低于200℃时,AZ31B镁合金磨痕表面形成了铁的氧化物转移膜,磨损体积随试验温度的升高而减小,但在300℃时,铁的氧化物转移膜被破坏,磨损体积增大。     

Na_2MoO_4对AZ61镁合金电化学行为的影响

为提高AZ61镁合金阳极的活化性能并抑制它的腐蚀,在MgSO4溶液中加入不同质量分数(0,0.5%,1.0%,2.0%,5.0%)的Na2MoO4配制电解液,研究了Na2MoO4对AZ61镁合金电化学行为的影响。结果表明:Na2MoO4能大幅抑制AZ61镁合金的腐蚀,并提高其活化程度;当Na2MoO4的质量分数为2.0%时,AZ61镁合金的缓蚀率高达68.4%,且活化程度最高,在-1.25V时的电流密度高达18.5mA·cm-2,开路电位和活化电位的负移程度均最大,分别为-1.39V和-1.37V;缓蚀剂Na2MoO4的缓蚀机理属于阳极抑制型缓蚀。     

AZ31B镁合金手机外壳拉深模具设计

以AZ31B镁合金手机外壳的拉深模具设计和实际生产为例,对AZ31B镁合金的拉深成形过程进行研究。实际生产表明,选取合适的模具结构和参数可以改善AZ31B镁合金板材的拉深成形性能;在拉深成形时,通过对坯料温度和模具温度等主要影响因素的控制,可有效地消除AZ31B镁合金在拉深过程中的拉裂缺陷。     

AZ91D镁合金电子设备耐腐蚀性复合表面处理工艺技术

镁合金耐腐蚀性差,易氧化,严重影响了其使用寿命。针对镁合金单独零件的微弧氧化、钝化和镀镍等表面处理,开展了一系列防腐蚀性试验研究。结果表明:单独零件在先微弧氧化后油漆的复合表面处理方式下可通过GJB150A中规定的96 h盐雾试验考核。与镁合金单独零件相比,镁合金电子设备还会出现电偶腐蚀和间隙腐蚀的情况。因此,有针对性地开展了镁合金材料电子设备的防腐蚀性结构设计。结果表明:在采用微弧氧化、喷漆和Parylene气相沉积复合工艺表面处理的电子设备,成功通过GJB150.11A中规定的96 h盐雾试验考核。     

AZ91镁合金表面微弧氧化膜微观结构的TEM表征

在硅酸盐碱性电解液中,以AZ91镁合金为基体采用恒电流控制模式制备出微弧氧化陶瓷薄膜,采用透射电镜对微弧氧化膜的微观结构进行了分析,并测试了相关性能。结果表明:镁合金在以硅酸盐溶液为主的电解液中进行微弧氧化形成的产物主要是纳米晶MgO和MgAl2O4,并且形成了少量的非晶态物质和一定比例的较粗大MgO、MgAl2O4和MgSiO3晶粒,但这些粗大晶粒尺寸也在100~300 nm之间;形成的晶粒之所以如此细小主要是由于微弧氧化过程是一个快速烧结和快速冷凝的过程;制备的氧化膜在中性盐雾36 h后的腐蚀率小于0.09 g.cm-2.d-1,而显微硬度在1 000 HV以上。     

温度对AZ31B镁合金扩散连接接头性能的影响

为实现镁合金AZ31 B的可靠连接,根据原子扩散理论,对AZ31 B镁合金进行了扩散连接工艺研究.利用VDW-15型扩散设备,对AZ31B镁合金进行了在不同连接温度条件下的扩散连接.利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪器等对扩散连接接头组织及连接界面元素成分进行了分析,测试了接头的剪切强度.结果表明,AZ31B镁合金的...