鎂合金壓鑄之提高鎂合金抗腐蝕性能的有效措施

 鎂合金壓鑄在汽車、電子、電器、交通、航天、航空、國防和軍事等領域具有廣闊的應用前景和極其重要的經(jīng)濟價值。然而，鎂合金的電極電位非常負（-2.34V），而且鎂合金的氧化膜通常是多孔和多孔的，具有高的化學和電化學活性，因此其化學穩(wěn)定性低，耐腐蝕性差。此外，鎂合金硬度低，耐磨性差。這些缺陷也在一定程度上限制了鎂合金的廣泛應用。廣泛應用。因此，如何從滿足工業(yè)應用的角度出發(fā)，有效地提高鎂合金的耐磨性和耐腐蝕性，已成為鎂合金開發(fā)與研究中亟待解決的關鍵技術問題。

采用高速電弧噴涂技術在我國裝甲部隊工程學院鎂合金表面制備了鋁基非晶納米晶復合防護涂層，取得了良好的效果。高速電弧噴涂技術具有質(zhì)量高、效率高、成本低、噴涂面積大、工業(yè)化應用等特點。它已成為制備防腐耐磨涂料的重要表面保護手段之一。在高速電弧噴涂過程中，熔體噴涂粒子的冷卻速度非常快，容易獲得非晶納米晶復合涂層，涂層沉積效率高，成本低。因此，采用高速電弧噴涂技術在鎂合金表面制備納米晶復合防護涂層，對于解決鎂合金表面的耐腐蝕耐磨問題具有重要的理論意義和應用價值。錫姆合金基體材料為AZ91鎂合金(含鋁8.3～9.7%、鋅0.35～1.0%、錳0.15～0.5%、硅0.1%、鐵0.005%、銅0.03%、鎳0.002%)。采用自動高速電弧噴涂技術成功地制備了Al-Ni-Y-Co納米晶復合鍍層。涂層的每個區(qū)域的結(jié)構(gòu)是均勻和緊湊的。表現(xiàn)出典型的層狀結(jié)構(gòu)特征。層間沒有裂紋，接頭沒有明顯的氣孔和裂紋。涂層與基體之間的主要結(jié)合方式是機械結(jié)合，但微觀冶金結(jié)合也起著一定的作用?？紫堵始s為1.8%，結(jié)合強度為26.8MPa，平均顯微硬度為311.7HV，是AZ91鎂合金的5倍。涂層由分散尺寸為10～80nm的非晶納米晶相和少量的微晶結(jié)構(gòu)組成。

結(jié)果表明，Al-Ni-Y-Co非晶納米復合鍍層的耐磨性是AZ91鎂合金的6倍，磨損率低。這是因為涂層的非晶相被α-A1當量的納米顆粒分散。這些納米顆粒可以在一定程度上起到彌散強化的作用，防止磨損過程中裂紋的擴展，使鋁基非晶納米晶復合鍍層具有良好的耐磨性。

在5%NaCI水溶液中的腐蝕試驗結(jié)果表明，Al-Ni-Y-Co非晶納米晶復合鍍層的耐腐蝕性能明顯優(yōu)于AZ91鎂合金。AZ91鎂合金的自腐蝕電位明顯高于AZ91鎂合金，自腐蝕電流密度約為AZ91鎂合金的1/5。與AZ91鎂合金相比，腐蝕后的表面形貌更光滑，點蝕更小。鎂合金具有較強的氧化活性，易于氧化。在鎂合金表面形成氧化膜。但是，這種氧化膜對氯離子侵蝕的抗性很弱，容易受到損傷。Al-Ni-Y-Co鍍層中存在非晶相、納米晶相和微晶相，非晶基體上存在彌散的納米晶相。非晶相沒有晶界和缺陷，具有良好的耐蝕性。納米晶相的存在可以促進鈍化膜的形成，防止進一步的腐蝕。飛沫形成的氧化膜與該復合結(jié)構(gòu)交替形成Al-Ni-Y-Co復合鍍層，使鎂合金壓鑄件具有優(yōu)良的耐蝕性。