LIU Gang*,ZHAO Yazhong,ZHAO Ke,et al.Effect of Phytic Acid Treatment on Corrosion Properties of LZ91 Magnesium Lithium Alloy[J].Plating & Finishing,2022,(5):28-32.[doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2022.05.005]
植酸处理对LZ91镁锂合金腐蚀性能的影响
- Title:
- Effect of Phytic Acid Treatment on Corrosion Properties of LZ91 Magnesium Lithium Alloy
- Keywords:
- LZ91 magnesium lithium alloy; phytic acid treatment; conversion time; morphology of conversion film; corrosion performance
- 分类号:
- TG178
- 文献标志码:
- A
- 摘要:
- 对厚度 3 mm 的 LZ91 镁锂合金在不同转化时间下进行了植酸化学转化处理。采用扫描电子显微镜、 X 射线能谱仪、电化学工作站等设备对不同植酸转化时间生成的转化膜的形貌、转化膜成分、腐蚀性能和成膜工艺进行了测试和分析。结果表明，当植酸浓度、植酸溶液 pH 值和转化温度分别保持 2 mL/L 、 6 和 55 °C 不变，转化时间在 2 ～ 15 min 之间时， LZ91 镁锂合金表面生成的转化膜良好，转化膜上生成了难溶的白色颗粒状锌的螯合物。随着植酸处理转化时间的增加，转化膜的龟裂纹呈现出逐渐由浅变深的趋势，转化膜厚度呈现出先增大后减小的现象， LZ91 镁锂合金植酸处理后的耐腐蚀性能先上升后下降，当转化时间为 5 min 时， LZ91 镁锂合金植酸处理后的耐腐蚀性能最好，其自腐蚀电流密度最小为 3.76×10 -5 A/cm 2 ，相比植酸处理前的自腐蚀电流密度下降了 2 个数量级，此时为植酸处理 LZ91 镁锂合金形成转化膜的最佳时间。
- Abstract:
- ： LZ91 magnesium lithium alloy with a thickness of 3 mm was treated with phytic acid chemical conversion method under different conversion times. The morphology ， composition ， corrosion performance and film-forming process of the conversion film formed at different phytic acid conversion time were tested and analyzed by scanning electron microscope ， X-ray energy spectrometer and electrochemical workstation. The results show that when the phytic acid concentration ， pH value of phytic acid solution and conversion temperature remain unchanged at 2 mL/L ， 6 and 55 °C respectively ， and the conversion time is between 2 and 15 min ， the conversion film formed on the surface of LZ91 magnesium lithium alloy is good ， and the insoluble white granular zinc chelate is formed on the conversion film. With the increase of phytic acid treatment conversion time ， the tortoise crack of conversion film gradually changes from shallow to deep ， the thickness of conversion film first increases and then decreases ， and the corrosion resistance of LZ91 magnesium lithium alloy after phytic acid treatment first increases and then decreases. When the conversion time is 5 min ， the corrosion resistance of LZ91 magnesium lithium alloy after phytic acid treatment is the best ， and its self-corrosion current density is the minimum of 3.76×10 -5 A/cm 2 ， compared with the self-corrosion before phytic acid treatment ， its value decreased by 2 orders of magnitude ， which indicates that 5 min is the best time for phytic acid treatment of LZ91 magnesium lithium alloy to form conversion film.
参考文献/References:
[1] Fu R C, Bi J Z, Xin D, et al. Mechanical properties and microstructural evolution in a superlight Mg-7.28Li-2.19Al-0.091Y alloy fabricated by rolling[J]. Journal of Alloys and Compound, 2018, 745: 436-438.
[2] 李瑞红 , 蒋斌 , 陈志军 , 等 . Y 和 Sr 对 Mg-14Li-1Al 合金组织及力学性能的影响 [J]. 热加工工艺 , 2016, 45(14): 67-70.
[3] 徐春江 , 马涛 , 屠涛 , 等 . 超轻 Mg-Li 合金强化方法研究现状及其应用 [J]. 兵器材料与科学 , 2012, 35(2): 97-99.
[4] Islam R, Hadadzadeh A, Wells M, et al. Characterization and analysis of hot compression behaviors of an ultralight Mg-Li-Al Alloy[J]. International Journal of Lightweight Materials and Manufacture, 2019, 2(3): 217-226.
[5] 曾纪勇 , 郭兴伍 , 郭嘉成 , 等 . 镁合金表面新型高耐蚀性植酸化学转化膜的制备 [J]. 表面技术 , 2019, 48(10): 230-237.
[6] 张云望 , 杨潇薇 , 安茂忠 , 等 . Mg-8.5Li 合金表面磷酸盐转化成膜 [J]. 电镀与环保 , 2013, 33(4): 37-39.
[7] 黄晓梅 , 潘凌宇 , 李一举 . 镁 - 锂合金化学镀镍 - 铜 - 磷的研究 [J]. 电镀与环保 , 2018, 38(5): 32-35.
[8] Wu C S, Zhang Z, Cao F H, et al. Study on the anodizing of AZ31 magnesium alloys in alkaline borate solutions[J]. Applied Surface Science, 2007, 253: 3893-3898.
[9] Li J Z, Tian Y W, Huang Z Q, et al. Studies of the porosity in electroless nickel deposits on magnesium alloy[J]. Applied Surface Science, 2006, 252: 2839-2846.
[10] Kouadri A, Barrallier L. Texture characterization of hexagonal metals: Magnesium AZ91 alloy, welded by laser processing[J]. Materials Science and Engineering A, 2006, 429: 11-17.
[11] 张奇 , 马勤 . 镁锂合金表面处理技术的研究进展 [J]. 电镀与精饰 , 2021, 43(6): 41-49.
[12] 栾吉瑜 , 王保杰 , 许道奎 , 等 . 镁锂合金表面腐蚀防护研究进展 [J]. 材料导报 , 2020, 34(z2): 441-446.
[13] 钱建刚 , 李荻 , 郭宝兰 . 镁合金的化学转化膜 [J]. 材料保护 , 2002, 35(3): 5-6.
[14] 陈东初 , 吴建峰 , 龚伟慧 , 等 . AZ91D 镁合金表面植酸转化膜的正交实验优化研究 [J]. 兵器材料科学与工程 , 2009, 32(2): 4-8.
[15] 赵明 , 吴树森 , 罗吉荣 , 等 . 镁合金无铬表面处理现状和前景 [J]. 铸造 , 2003(7): 462-465.
[16] 王柏苍 , 王以奇 . 铝合金搅拌摩擦焊工艺及焊接接头电化学腐蚀性能分析 [J]. 木工机床 , 2020(4): 25-28.
备注/Memo
收稿日期： 2021-09-23 修回日期： 2021-10-12 作者简介： 刘刚（ 1982 ―），男，博士，讲师，主要研究方向：轻合金塑性成型及连接技术， email ： liugang@nyist.edu.cn 基金项目： 河南省高等学校重点科研项目（ 20A430020 ）；湖北省自然科学基金项目（ 2019CFC909 ）；南阳理工学院博士科研启动项目（ 510109 ）；南阳理工学院交叉科学研究项目（ 520067 ）