(一)扩渗合金化
一种或几种合金元素渗入基体金属表面,在基体表面形成一种具有特殊性能渗层的方式。马幼平等将ZM5镁合金置入铝、锌混合粉末中,在氢气保护下,于温度(390士5)℃保温8h进行表面固态扩渗合金化处理,进行冲蚀磨损实验,发现在相同的冲蚀介质中,经过表面固态扩渗合金化处理的试样耐冲蚀磨损性能均比未经过表面固态扩渗合金化处理的试样好。毛广雷等对AZ91D镁合金表面进行Al, Zn固体混合粉末化学热扩散处理,研究在不同扩散温度下得到不同的热扩渗层,研究发现形成的扩渗层组织,通过浸泡腐蚀实验验证了其可以大幅度提高镁合金的表面耐腐蚀性能。
(二)化学转化处理
由金属或其腐蚀产物与环境中的组分发生反应而形成保护性膜的表面防护方法。朱绒霞采用含磷酸盐一高锰酸盐的“无铬”化学转化液处理方法,在镁合金ZM5表面形成了一层化学转化膜,研究得到化学转化处理的最佳工艺参数,且化学转化膜耐腐蚀性能良好,对镁合金基体有较好的保护作用。崔作兴等在磷酸钠一磷酸二氢按一高锰酸钾体系中对镁合金进行化学转化处理,研究了磷酸钠、磷酸二氢按、高锰酸钾、温度、时间和添加剂对转化膜性能的影响。经腐蚀实验和电化学测试,表明添加剂能够降低转化膜的腐蚀率,转化膜较基体的腐蚀电位正移了0.73 V,提高了镁合金的耐蚀性能。但是,镁合金表面具有不均匀性的化学特性将会严重影响均匀、无孔膜层的形成,故在恶劣条件下不能满足使用要求。
(三)气相沉积
气相沉积技术是利用气相中的物理、化学反应,在工件表面形成金属、非金属或化合物的功能性或装饰性涂层。吴国松等利用磁控溅射技术在AZ31镁合金表面沉积了铝薄膜和钦薄膜,研究发现铝薄膜对镁合金基体的保护效果较好,而钦薄膜保护效果一般,甚至有加重镁合金腐蚀的倾向。Frank Hollstein等利用物理溅射沉积法在AZ91 HP镁合金表面制备出各种膜层,发现CrN膜层与基体的结合强度,耐腐蚀性与显微硬度都较好。
(四)微弧氧化
通过调节电解液与相应电参数的组合,在轻合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,从而生长出以基体金属氧化物为主的具有多种特性的的陶瓷膜层。宋信强等先采用低温超音速火焰喷涂技术在AZ91D镁合金表面沉积一层致密的A1涂层,再利用微弧氧化技术进行微弧氧化处理,进而获得复合涂层,研究发现喷A1涂层试样的微弧氧化膜致密,具有较小的微观孔洞,并没有微裂纹产生,与基体结合良好,成分和相组成与铝合金上的微弧氧化膜相似,且耐腐蚀性能较单一微弧氧化处理更加优异。郭惠霞等利用微弧氧化(MAO)技术在硅酸盐溶液中对镁合金AZ91D表面制备了氧化陶瓷膜,分析温度对微弧氧化膜在含有NaCI的乙二醇水溶液中的腐蚀行为,研究表明,微弧氧化膜上的乙二醇分子随温度的升高逐步解析,氯离子代替乙二醇分子吸附至MAO膜层表面而导致腐蚀产生。
(五)化学镀及电镀
化学镀是采用强还原剂,利用氧化还原定理在含有金属离子的溶液中,把金属离子还原成金属沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。电镀就是利用电解作用使金属或其它材料的表面附着一层金属膜的工艺从而起到提高耐磨抗蚀性能等作用。王娟等通过对镁合金表面化学镀镍一磷活化工艺的研究,发现当活化液PH值为4.0时,所得镀层的耐蚀性最好。秦铁男等研究了经不同浓度氢氟酸活化处理后的AZ31变形镁合金在化学镀镀液中的电化学行为,发现经活化的试样在化学镀过程中被镀层完全覆盖,所用时间随着氢氟酸浓度的增加而延长,且镁合金基体中的Mn-Al相在氢氟酸活化过程中的颗粒脱落是导致氟化膜产生缺陷的主要原因,并且氢氟酸浓度越高,氟化膜缺陷越少。上述工艺的缺点:电化学镀对环境的危害较大,废弃物处理成本高,而且电化学镀层与基体的结合强度低,易剥落,并且镁合金镀前处理工序复杂。
(六)阳极氧化处理
将金属或合金的制件作为阳极,采用电解的方式使其表面形成能够改变表面状态和性能的氧化物薄膜。刘渝萍等研究了AZ31镁合金阳极氧化膜在NaCI溶液中的腐蚀机制,发现镁合金阳极氧化膜的腐蚀失效过程会经过自我修复期一点蚀诱导期一点蚀期一快速腐蚀期4个阶段。张丁非等通过在阳极氧化液中添加纳米A12O3,在镁合金表面制备了复合阳极氧化膜,发现当电解液纳米颗粒的浓度为log/L时,可以获得表面光滑平整、孔径细小均匀的复合氧化膜,此时复合氧化膜具有最优的耐蚀性和耐磨性能。但是阳极氧化得到的涂层耐腐蚀性能还有待提高,而且表面涂层很脆,并且阳极氧化技术制备的膜层疏松、多孔,必须进行封闭处理后才能使用。
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