添加剂及pH对压铸镁合金AZ91D植酸转化膜的影响

pHAZ91D1，2，2，2，1(1.5106402.510650)：AZ91DSEM、EDS、pH、。pH35pH=4。。Ca(NO3)2、、。：：TG146.2+2：A：1000-8356(2012)05-0565-04EffectofAdditivesandpHonPhyticAcidConversionCoatingsonAZ91DMagnesiumAlloyZHAOYa-qing1,2,QIWen-jun2,SONGDong-fu2,XIANGXing-hua1(1.MaterialScienceandEngineeringCollege,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China;2.MaterialProcessingInstitute,GuangzhouResearchInstituteofNonferrousMetals,Guangzhou510650,China)Abstract：ThediecastingmagnesiumalloyAZ91Dwastreatedinsolutionsofdifferentphyticacid.TheinfluenceofadditivesandpHvaluesonthethickness,morphologyandthecorrosionresistanceofconversioncoatingswasinvestigatedbySEM,EDS,andSoakingmethod.Theresultsshowthat,whenpHvalueincreasedfrom3to5,thethicknessandcorrosionresistanceoftheconversioncoatingsincreasesfirstly,andthendecreases.WhenpH=4,thethicknessreachesthemaximum,andthecorrosionresistanceisthebest.Thecoatingsformedinacidsolutionswithadditivearethickerthanthatinthepureacidsolutions,andalsothesizeofcracksofthefomerissmaller.TheperformanceoftheconversioncoatingformedinthephyticacidsolutioncontainedtheadditivesofCa(NO3)2,ammoniummetavanadateandsodiumtartaricisthebest.Keywords：chemicalconversiontreatment;phyticacid;diecastingMg-alloy;additives;conversioncoatings，、、、［1］。［2~5］，，［6］。、Cr6+，。，［2，7，8］。，6，。，［9~13］。［11］、［12］、［13］，。。pHAZ91D，SEM、EDS，。11.1AZ91D，60mm×40mm，3mm，w%：Al8.96、Zn0.68、Mn0.55、Si0.043、Cu0.02、Fe0.003、Ni0.003，Mg。50%。、、、，。180、400、600、800、1000，。→→→→。，：2012-03-22；：2012-04-15：(2010A090100033)；(2011A080403005)：(1985-)，，，.：．E-mail:[e-mail].33No.5May2012565··pH。1。1.2JEOLJSM-5310(SEM)(EDS)，，。，GB/T9274-1988，360h，20%Cr2O3，。22.1pHpH，6。1-3#1，4-5#2。1(a)12pH，pH4，pH。，，，；，，。，。pH，，，；pH，，，，。，pH，。，，。pH4，。1(b)pH。。pH。pH=3，，，，，，，［14］。pH=5，，，，，，，，，。pH=4，，，。2.2、1，pH，。1，，，。，。1Fig.1Thevariationofthethicknessandcorrosionratioofconversioncoating1Tab.1Compositionofconvertingsolutionandprocess/minpH/℃1(50%)20mL/L2g/L1g/L2g/L1033252(50%)20mL/L2g/L1g/L2g/L104253(50%)20mL/L2g/L1g/L2g/L105254(50%)20mL/L103255(50%)20mL/L10425FOUNDRYTECHNOLOGYVol.33No.5May2012566··，，。pH，pH。2EDS，3.12μm，2，、，，1.61μm；，，。，，P，，20%，50%，Ca、V，、，V。2。1，，，，。，2，1，2，1/5。，。2.221000。1#，1μm。。3#，2μm。2#，0.3μm，。32#，、、，PP，，V2O3。4#，2，，2。AZ91D2，αβ，α(-1.73V［14］)β(-1.0V［14］)，αβ，，，，、()，，。4#2μm。6#2，，。5#2，，，。45#，Mg、Al、C、O、P，Mg，AlAZ91D，Zn，Zn。PC、O。1，226AZ91DFig.2SEMimagesofconversioncoatingsofAZ91Dalloyinsixkindsofphyticacidsolutions2w(%)Tab.2ChemicalcompositionofcrosssectioncharacteristicareaCOMgAlPCaV137.2933.8016.364.555.631.101.27100.00231.9415.4443.736.012.87100.0033.0787.459.48100.00：pHAZ91D《》05/2012567··，，。pH=4，2#，1000，2000，，，，，5#，，。，，。3（1）、。、、，，1/5，，，，。（2）pH、。pH，，；pH，，，，。pH4，、，。：［1］，.AZ91［J］.，2011，32(4)：566-568.［2］ALRudd，CBBreslin，FMansfeld.Thecorrosionprotectionafford-edbyrareearthconve-rsioncoatingsappliedtomagnesium［J］.Cor-rosionScience，2000，42(2)：275.［3］AYfantis，IPaloumpa，DDSchmeiβer，etal.Novelcorrosion-resistantfilmsforMgalloys［J］.SurfaceandCoatingTechnology，2002，151-152：400.［4］KZChong，TSShih.Conversion-coatingtreatmentformagnesiumalloysbyapermanganate-phosphatesolution［J］.MaterialsChem-istryandPhysics，2003，80(1)：191.［5］HUmehara，MTakaya，STerauchi.Chrome-freesurfacetreatmentsformagnesiumalloy［J］.SurfaceandCoatingTechnology，2003，169-170：666.［6］，，，.［J］.，2004，25(11)：468.［7］HuoHW，LiY，WangFH.CorrosionofAZ91Dmagnesiumalloywithachemicalconversioncoatingandelectrolessnickellayer.CorrSci，2004，46：1467.［8］YangKH，GerMD，HwuWH，SungY，LiuYC.StudyofVana-dium-BasedChemicalconversionCoatingonthecorrosionResis-tanceofMagnesiumAlloy［J］.MaterialsChemistryandPHysics，2007，101：480-485.［9］ShimakuraToshiaki，IshidaYutaka，WatanableTomomi.US5348640,1994［Chem.Abstr.1993，119.276889e］.Lin，CS；Lin，HC；Lin，KM；Lai，WCCorros.Sci.［10］LiuJianrui，GuoYina，HuangWeidong.StudyontheCorrosionRe-sistanceofPHyticAcidConversionCoatingforMagnesiumAlloys［J］.Surface&CoatingTechnology，2006，201：1536-1541.［11］，，.AZ91D［J］.，2006，(1)：16-19.［12］，，，.AZ91D［J］.，2009，(2)：4-7.［13］，，，.AZ91D［J］.，2011，(1)：3-5.［14］LiuJianrui，GuoYina，HuangWeidong.StudyontheCorrosionRe-sistanceofPhyticAcidConversionCoatingforMagnesiumAlloys.SurfaceandCoatingTechnology，2006，201：1536-1541.32#w(%)Tab.3Chemicalcompositionof2#characteristicareaCOMgAlPCaV111.4129.2644.023.617.402.361.94100.00215.4575.646.402.52100.0045#w(%)Tab.4Chemicalcompositionof5#characteristicareaOMgAlP129.9459.415.155.50100.00FOUNDRYTECHNOLOGYVol.33No.5May2012568··