Магний является самым легким металлическим конструкционным материалом, обладающим хорошей теплопроводностью, электромагнитным экранированием, ударопрочностью и высокой удельной прочностью, высокой удельной жесткостью, нетоксичностью, возможностью вторичной переработки и простотой обработки, имеет широкие перспективы применения. Однако электродный потенциал магниевого сплава намного ниже нуля, что является самым низким показателем среди промышленных сплавов, а оксидная пленка магния рыхлая и пористая, что обуславливает чрезвычайно высокую химическую и электрохимическую активность, поэтому коррозионная стойкость низкая. Кроме того, магниевый сплав имеет низкую твердость и плохую износостойкость. Эти недостатки существенно ограничивают применение магниевого сплава в машиностроении. Как эффективно повысить износостойкость и коррозионную стойкость магниевых сплавов стало ключевой технической проблемой, которую необходимо решить при промышленном применении магниевых сплавов, а обработка поверхности магниевых сплавов является наиболее перспективным направлением исследований.
Нанесение алюминиевого покрытия на поверхность магниевого сплава может улучшить коррозионную стойкость магниевого сплава, поскольку: (1) на поверхности алюминиевого покрытия легко образуется плотная и твердая пленка Al2O3, которая самовосстанавливается в атмосфере и может защитить основной материал; Коррозионную стойкость магниевого сплава можно увеличить многократно или даже в десятки раз за счет увеличения содержания Al в сплаве. В то же время в процессе формирования алюминиевого покрытия на поверхности магниевого сплава элемент Al в покрытии будет диффундировать в направлении матрицы магниевого сплава, увеличивать содержание Al в магниевом сплаве и улучшать коррозионную стойкость магния. сплав. (2) Al является распространенным легирующим элементом в магниевом сплаве, и его добавление не повлияет на переработку магниевого сплава, а Al является экологически чистым материалом, не загрязняющим окружающую среду, способствующим вторичной переработке; (3)Al и Mg могут образовывать интерметаллические соединения с хорошей коррозионной и износостойкостью; (4) Среди многих элементов химический потенциал Al и Mg наиболее близок, а разрушение этих двух элементов с образованием коррозионных гальванических элементов наименьшее.
Некоторые ученые используют одинаковый коэффициент теплового расширения алюминия и магния (коэффициент термического расширения Al составляет 23 мкм/градус; коэффициент теплового расширения Mg составляет 26 мкм/градус. Аморфное нанокристаллическое композитное покрытие на основе алюминия было приготовлено на поверхности магниевого сплава AZ91 с помощью высокопрочного сплава AZ91. Технология скоростного дугового напыления для защиты поверхности. Результаты показывают, что в покрытии Al-Ni-Y-Co, полученном с помощью технологии высокоскоростного дугового напыления, присутствуют аморфные, нанокристаллические и кристаллические фазы. Микроструктура покрытия плотная, прочность сцепления высокая. Матрица магниевого сплава превышает 25 МПа, пористость менее 2,0 %, среднее значение твердости по микро-Виккерсу более 3 00HV0,1, а покрытие содержит 5 % NaCl. Решение Коррозионная стойкость выше, чем у покрытия из чистого алюминия.
Однако во многих отчетах отмечается, что алюминиевые покрытия, полученные на поверхности магниевых сплавов, часто имеют проблемы с большой пористостью и низкой прочностью соединения, и для улучшения коррозионной стойкости необходимо применять герметизирующую обработку, горячее прессование или технологию анодного окисления. покрытие, чтобы обеспечить защиту поверхности подложек из магниевого сплава. Например, технология дугового напыления используется для формирования защитного слоя Al на поверхности магниевого сплава AZ91. Результаты показывают, что коррозия незагерметизированного образца покрытия более серьезна, чем у исходного магниевого сплава, а коррозионная стойкость алюминиевого покрытия значительно улучшается после обработки герметизацией отверстий. Результаты экспериментов показывают, что после горячего прессования и анодного оксидирования можно существенно повысить коррозионную стойкость покрытия, а плотность тока коррозии снизить на 4 порядка. Установлено, что на обработанной поверхности покрытия образовалась плотная защитная пленка Al2O3.
