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镁合金具有质量轻、比强度高、导电导热性好、可回收利用等优点,被广泛应用在汽车和电子产品等领域,被誉为“二十一世纪的绿色工程材料”。然而,镁合金化学性质活泼,在使用环境中极易遭到腐蚀破坏,耐蚀性差成为制约镁合金应用的主要障碍。本文通过在锰系磷酸盐溶液中加入添加剂,在AM60镁合金和AZ91镁合金表面得到了耐蚀性良好的转化膜。采用电化学方法研究了转化膜在3.5%NaCl中的腐蚀行为,用扫描电镜(SEM)观察转化膜的表面形貌,用电子探针分析技术(EDAX)测试了转化膜层成分及含量,并对转化膜的成膜机理进行探讨。确定了添加剂分别为A和B的条件下(A为氟化物,B为氟化物、有机酸和钙盐的混合物),AM60镁合金上转化膜的最佳成膜条件。电化学测试表明,AM60镁合金锰系磷酸盐转化膜的自腐蚀电位较基础液转化膜提高1.5V左右,腐蚀电流密度减小,表明膜层耐蚀性能优异,可对基体合金起到良好的保护作用。EDAX分析表明,加入添加剂A后形成的转化膜层由O、P和Mn三种元素组成,加入添加剂B后形成的转化膜层由O、P、Mn和Ca四种元素组成。采用电化学方法测量AM60镁合金转化膜成膜过程中电位随时间变化曲线,发现转化膜形成经历基体金属溶解、膜初始形成和膜最终形成等三个阶段。确定了添加剂分别为C和D的条件下(C为有机酸,D为氟化物和有机酸的混合物),AZ91镁合金上转化膜的最佳成膜条件。电化学测试表明,AZ91镁合金锰系磷酸盐转化膜的自腐蚀电位较基础液转化膜提高1.3V左右,腐蚀电流密度减小,腐蚀过程受电化学反应控制。EDAX测试表明,添加剂不同,形成的转化膜化学元素相同,均由O、P和Mn三种元素组成。采用扫描电镜(SEM)观察转化膜C生长过程中的表面形貌,发现最初的沉积主要发生在基体α相内部,第二相β上只有少量沉积物。随着反应时间的延长,转化膜晶粒逐渐长大,20分钟后镁合金表面完全被晶粒覆盖。