电流密度对稀土镁合金膜层性能的影响.pdf

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1、制造技术／工艺装备现代制造工程(ModemManufactllrillgEn西ne耐ng)2011年第10期电流密度对稀土镁合金膜层性能的影响杨振强1，潘明强2，狄士春3(1吉林江北机械制造有限责任公司技术工程部，吉林132021；2苏州大学机器人与微系统研究中心，苏州21502l；3黑龙江省哈尔滨市迪思数控设备有限责任公司，哈尔滨150036)摘要：在相同的工艺条件下，采用微弧氧化处理稀土镁合金，分析电流密度对稀土镁合金表面陶瓷膜层的厚度、硬度、绝缘性，以及耐腐蚀性能的影响。试验结果表明：随着电流密度的增加，生成膜层的厚度和硬度均呈现增加的趋

2、势，但绝缘性和耐腐蚀性能却呈现抛物线的变化规律。关键词：微弧氧化；稀土镁合金；电流密度中图分类号：，IIGl46．2文献标志码：A文章编号：1671—3133(2011)lO—0089—04Theinnuence0fthecurrentde璐ityonthecoatingpropemes蚰themagIlesium稍thrareearthYANGZhen—qian91，PANMing—qian92，DIShi—chun’(1JilinJi觚gbeiMachineryMaIluf如tureco．Ltd．，Jilin132021，Jilin，Chi

3、na；2Robotic8andMi咖sy8temsCenter，S00chowUniversit)，，Suzhou215021，Jiangsu，China；3HaerbinDisiNumericalControlEquipmentCo．Ltd．，Haerbin150036，China)Abs晌ct：Undermes跏econditi叫8，山e咖研船iumalloywitllm地陷rdlw舳treatedbyIIIicmarc们d枷on，锄dtlIeiIlnuence0ftllecun瑚吐dens畸ontllec枷ngpropeniesinclu

4、dillgt}IetIIickne鹅，llaIdne鹪，i地ulati∞舳dr∞ist锄cetocorm8i叩0fthe∞atirIgw勰msearched．Ther嘴tIltsshowtlIatthettlickness粕dh耐n髓sofc枷nggenentedaUincr{ea8ewitlltlIectlnentdensity，锄d血砒tlIeimulati∞锄dc嗍ion地sist哪ehaveap鼢lbohcvaJiation．Keywordb：micm·ar}coxidation；m89n∞i岫aUoy证tIlm陀e8nlI；cun_e

5、ntde璐ity0引言随着世界能源、资源供应日益紧张，环境问题日渐突出，节能减排、减重降耗和耐用环保等要求越来越高，又由于兵工行业高精尖的发展需求，镁合金等轻金属的应用范围越来越广。随着镁合金在兵工行业得到不断应用，其金属基体的耐蚀性能差、易磨损和表面硬度低等表面性能问题快速显现出来。为改善其表面性能，化学转化、化学氧化、阳极氧化、等离子喷涂、表面渗层、金属涂层、激光表面处理、有机涂层和微弧氧化等多种表面处理技术陆续出现。在这些表面处理技术中，微弧氧化技术以工艺过程绿色环保、膜层性能优异，以及处理性价比高等优势近年来得以快速发展。陈显明等人探讨

6、了镁合金膜层的形成过程是一种亚单层生长模型，是“成膜一+击穿-+熔化_烧结_+再成膜一⋯⋯”的多次循环过程¨J，并发现微弧氧化过程满足热力学条件，但不是一个典型的形核长大过程；膜层是在不断击穿、生成、烧结和排泄堆积等过程中生长起来的，而且在反应过程中，膜层的生成受电压、电流、电解液体系和pH值等各种工艺参数所控制旧J，在此基础上还研究了电解液浓度、电流密度和氧化时间等参数对膜层性质的影响【3J。郭洪飞等人发现随着电解质浓度增加，起火时间、起火电压基本呈下降趋势，而氧化膜厚度呈增长趋势HJ。李文芳等人发现随着反应时间的延长，氧化膜有很高的硬度以及

7、优越的耐腐蚀性能HJ，整个膜层由Mgo、MgsiO，和Mg舢：O。等相组成旧1。姚忠平等人发现随着硅酸钠浓度的增加，膜层中的Mg：SiO。相增加，致使镁合金膜层的厚度和致密性增加"1。Chen等人研究发现硅酸盐溶液生成的Az9l膜层的耐腐蚀性能比铝酸盐的好很892011年第lO期现代制造工程(Mod咖M柚u‰t嘶ngEngineeri唱)多‘81。而Guo【91和苏培波【I伽等人证明经微弧氧化处理后的镁合金表面耐磨性比基体高。这些研究成果主要针对普通镁合金，而对稀土镁合金的研究提及较少。本文针对电流密度对微弧氧化处理后的稀土镁合金表面微弧氧化膜

8、层性能的影响进行分析，探讨其影响规律。1试验1．1试验条件试件材料为稀土镁合金，成分(质量百分比)为：灿2．8～3．0、Mn0．3一O．4、Zn0．6