az31镁合金微弧氧化腐蚀行为及耐蚀性的研究

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1、中图分类号：TG174.453学校代码：10216UDC：621.7密级：公开工学硕士学位论文AZ31镁合金微弧氧化腐蚀行为及耐蚀性的研究硕士研究生：黄志全导师：沈德久教授申请学位：工学硕士学科专业：材料学所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2015年12月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMaterialsScienceANINVESTIGATIONOFTHEELECTROCHEMICALCORROSIONBEHAVIORANDCORROSIONRESISTANCEOFPLASMAELECTROLYTICOXIDATIONCOATEDAZ31

2、MAGNESIUMALLOYbyHuangZhiquanSupervisor:ProfessorShenDejiuYanshanUniversityDecember,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《AZ31镁合金微弧氧化腐蚀行为及耐蚀性的研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使

3、用授权书《AZ31镁合金微弧氧化腐蚀行为及耐蚀性的研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要镁合金由于具有优良的机械

4、性能，已开始被大量运用在航空、汽车等行业，但其较差的耐蚀性制约着镁合金的进一步发展。本文通过运用自制的WH-1A型微弧氧化系统控制柜对AZ31镁合金进行微弧氧化处理，利用电化学方法研究了微弧氧化试样在盐雾试验测试环境下的腐蚀过程，系统的研究了硅酸钠添加剂对微弧氧化试样耐蚀性的影响，对比了不同的电解液添加剂对微弧氧化试样耐蚀性的影响。研究表明AZ31镁合金微弧氧化试样表面分布着放电孔洞及裂纹，当盐雾试验测试时间达到24h时，试样表面放电孔洞及裂纹分布着许多腐蚀产物，物相分析结果表明腐蚀产物为Mg(OH)2，电化学测试结果表明试样陶瓷层外层耐蚀性相对增强，内层耐蚀性降

5、低，试样的半导体特性由N型变为P型。盐雾试验测试时间达到72h时，试样表面放电孔洞及裂纹被腐蚀产物所覆盖，试样耐蚀性进一步增强。当盐雾腐蚀时间达到120h时，试样表面产生微裂纹，耐蚀性变差。随着微弧氧化时间的延长，电解液添加硅酸钠的微弧氧化试样表面粗糙度增加，试样所含MgO物相的相对摩尔百分含量增加，物相Mg2SiO4和MgSiO3相对摩尔百分含量降低。电化学数据表明AZ31镁合金基体耐蚀性最差，所制得的试样中微弧氧化时间30s的试样耐蚀性相对最好，随着微弧氧化时间的延长，试样耐蚀性变差。微弧氧化时间分别为1min、5min、15min的试样经过0.1mol/L的

6、Na2SiO3溶液浸泡40min后，电化学数据表明三种试样耐蚀性相差不大，说明不同时间下得到的微弧氧化试样对耐蚀性起主要作用的是陶瓷层内层。电解液中含有不同添加剂所形成的微弧氧化试样表面形貌差异明显，试样含有的物相也不相同。微弧氧化电解液添加硅酸盐有利于陶瓷层的快速生长，电解液添加偏铝酸盐制得的陶瓷层表现出典型的内外双层结构，电解液添加磷酸盐所制得的陶瓷层的致密性较好，电解液添加氟化物所制得陶瓷层致密性最好。关键词：微弧氧化；盐雾试验；硅酸钠；添加剂；AZ31镁合金I燕山大学工学硕士学位论文AbstractMagnesiumalloyswithexcellentm

7、echanicalpropertieshavebeenusedinaerospace,automotiveandotherindustries,whilethepoorcorrosionresistancerestrictsthefurtherdevelopment.Inthispaper,theAZ31magnesiumalloywastreatedbyahome-madeWH-1Aplasmaelectrolyticoxidation(PEO)device,andthespecimenswerestudiedbytheelectrochemicalmethod

8、safte