镁合金微弧氧化膜层的结构和性能.pdfVIP

第38卷增刊 2 0 0 6年7月 哈尔滨工业大学学报 JOURNAL OF HARBIN INsrnTUTE OF TECHNOLOGY Vot38 Sup． July 2006 镁合金微弧氧化膜层的结构和性能 梁军1，一，胡丽天1，郝京诚1 (I．中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室。兰州730000，E-mail：liangiung@yahoo．corn．cn； 2．中国科学院研究生院，北京100039) 摘要：利用微弧氧化技术在AM60B镁合金表面反应生成了氧化物膜层．分析了膜层的微观结构和相组 成，考察了氧化膜的磨擦磨损性能．结果表明，氧化膜表面为多孔结构，内层致密，主要由MgO相和M92SiO+ 相组成．与镁合金基体相比，氧化物膜层表面硬度提高6—7倍．在干摩擦条件下，对镁合金基体和氧化膜进 行摩擦磨损实验，发现微弧氧化膜与Si，N．陶瓷球对磨时具有较高的摩擦系数，磨损率比镁合金基体降低一 个数量级，说明氧化膜具有良好的耐磨性能。 关键词：镁合金；微弧氧化；结构；摩擦磨损 中图分类号：TGl74．451 文献标识码：A 文章编号：0367—6234(2006)增刊-0191一03 ÷ Structure and properties of microarc oxidation coating formed on magnesium alloy LIANG Junl”，HU Li．t／anl，HAO Jing-chen91 (1．State Key Laboratory of Solid Lubrication，Lanzhou Institute of Chemical Physics，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000。China，E-mail：liantjun9@yahoo．eom．cn；2．Graduate School，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100039，China) Abstract：Oxide coatingwas formed／,n the surface of AM60B magnesium alloy using the microare oxidation (MAO)technique。Microstrueture，phase composition，friction and wear characteristics of the oxide coating were studied．The results shown that the oxide coating exhibits a porous microstmcture and the inner layer is dense and is mainly composed of Mso and forsterite M92Si04 phases．The microhardness of the oxide coatings is six to seven times higher than that of the Mg alloy substrate．The oxide coating provides a hJigh friction coef- ficient against Si，N4 ball under the dry sliding conditions，while the wear rate decreases by about 1 order of magnitude compared with the magnesium蛔substrate，indicating that oxide coating h鹊‰anti—wear property． Key words：magnesium ahoy；microarc oxidation；structure；Friction and wear 镁合金因其密度低、比强度高和铸造性能好 等特点在汽车、航空、电子、通讯等领域具有广泛 的应用前景，其年应用增长率达20％，被誉为21 世纪的绿色工程材料¨，2J．但同时镁合金又存在 着化学活性高、极易腐蚀和耐磨性差等缺点，成为 了制约其发挥结构性能优势的主要障碍【3J．因 此，镁合金在使用前必须进行表面处理才能适应 收稿日期：2006—04-01． 基金项目：国家自然科学基金资助项目． 作者简介：粱军(1979一)，男，博士研究生． 耐磨耐蚀的需求． 传统的镁合金阳极氧化技术虽然能在镁合金 表面形成～层氧化物膜层，但所得的膜层薄且疏 松多孔，不能有效地对基体进行防护[3】．微弧氧 化技术是在传统的阳极氧化基础