AZ91D镁合金微弧氧化涂层制备及其耐蚀性研究

李 欣，苗景国，翟大军

(四川工程职业技术学院 材料工程系，四川 德阳 618000)

微弧氧化技术作为一种表面处理技术，能在镁合金表面原位生长一层陶瓷结构的氧化膜，有效提高镁合金的耐蚀性、耐磨性、抗热冲击性及绝缘性[1]。目前，镁合金微弧氧化较常用的电解液体系有硅酸盐系、磷酸盐系、偏铝酸盐系等[2]。这些电解液体系下得到的膜层主要成分是氧化镁，其疏松多孔，且膜层中孔隙越多，其致密性越低，耐蚀性越差[3-4]；氧化镁在水性溶液中的化学稳定性较差，膜层中存在大量微孔，腐蚀介质易通过微孔侵蚀金属基体，因此，氧化镁的耐蚀性不是十分理想。本试验研究表明，在电解液中添加K2TiF6，能使膜层表面微孔得以封闭，能有效提高氧化镁的耐蚀性。

1 试验材料及方法

试验材料选择AZ91D镁合金，其化学成分(质量分数)为Al8.3%～9.7%、Zn0.35%～1.0%、Mn0.17%～0.27%、Si0.1%、Cu0.03%、Ni0.002%、Fe0.005%，余量为Mg。试样尺寸为25 mm×25 mm×6 mm。微弧氧化处理采用WDM 20-700脉冲氧化电源，试样和不锈钢板分别作阳极和阴极，用去离子水配制电解液，根据K2TiF6的添加量不同，选取表1所示三种不同的配方进行试验。微弧氧化采用恒电流操作，电流密度为5 A/dm2，处理时间为30 min，处理过程中通过循环水冷却使电解液温度保持在40 ℃以下。不同K2TiF6浓度下镁合金微弧氧化陶瓷膜层截面形貌如图1所示。

表1 三种不同的电解液成分及所获得膜层厚度Table 1 Three different components of electrolyte and thickness of the obtained films

图1 不同K2TiF6浓度下AZ91D镁合金微弧氧化陶瓷膜层截面形貌Fig.1 Cross section morphologies of ceramic coating prepared by micro arc oxidation with different K2TiF6 concentrations

电化学测试采用LK2010电化学工作站完成，对AZ91D镁合金微弧氧化膜层进行耐蚀性分析，经微弧氧化处理后的试样(1 cm2)为工作电极，铂片作为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极。……