镁合金因其具有多种优良的性能,在工业上的应用越来越广泛,但是镁在大气及海洋环境中极易被氧化,而自身氧化膜并不能满足其耐腐蚀要求,导致其应用受到很大制约。为了提高镁合金的耐蚀性及其合金的应用价值,以纯镁为研究对象,采用微弧氧化表面改性的方法来提高纯镁的组织性能,为镁合金微弧氧化的应用提供理论支持和数据支撑。本文选用99.95%的纯镁为基体,采用X射线衍射分析仪(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)对微弧氧化涂层相组成、金相组织、表面和截面微观形貌以及元素种类、分布进行分析,通过袖珍式粗糙度仪、涂层附着力自动划痕仪、电化学工作站检测微弧氧化涂层的粗糙度、结合力、耐蚀性等。进而研究了喷丸处理和深冷处理对纯镁微弧氧化涂层的组织及性能的影响,选出涂层最佳性能的处理方式和处理时间,主要得到以下几点结论:(1)通过分析99.95%的纯镁在硅酸盐、铝酸盐、硅酸盐+铝酸盐三种电解液中生成的微弧氧化涂层组织和性能可知,硅酸盐电解液为最佳电解液,生成的涂层相对致密,涂层主要由MgO和Mg2Si04相构成,Mg2Si04属高温晶体相,具有较高的耐蚀性,能有效地提高基体的耐蚀性。试样在硅酸盐电解液体系下生成的涂层自腐蚀电流密度比基体的自腐蚀电流密度小一个数量级,为3.21×10-4 A/Cm2。(2)将99.95%的纯镁进行喷丸处理,然后在硅酸盐电解液中对试样进行微弧氧化实验,结果表明:喷丸处理能够明显增大试样的表面粗糙度,并不同程度的提高涂层厚度,涂层厚度最厚是喷丸处理2 min时,为31.43 μm。涂层厚度相对较厚的是喷丸处理6 min时,为29.96μm,其表面孔洞数量较少,整体孔径小,没有明显的微孔和微裂纹,截面与基体结合紧密。并且涂层的结合力与厚度变化规律基本相同,涂层最大结合力是喷丸处理3 min时,为47.26 N。喷丸处理能有效提高微弧氧化涂层的耐蚀性,喷丸处理2 min、6 min时,自腐蚀电流密度分别为5.793 × 10-7 A/cm2和7.463 × 10-7 A/cm2,均比基体的自腐蚀电流密度小三个数量级。综合分析,喷丸处理6 min时,试样的涂层组织和综合性能最佳。(3)将99.95%的纯镁进行深冷处理,然后在硅酸盐电解液中对试样进行微弧氧化实验,结果表明:深冷处理增加了涂层的表面粗糙度,但涂层的厚度有增有减。涂层最大厚度为深冷36 h时,为26.39 μm。结合力的变化规律与涂层厚度的变化规律相反,涂层的最大结合力为深冷处理8 h时,为18.66N,涂层与基体结合紧密,没有明显的微孔和微裂纹,但此时涂层厚度仅为14.78 μm。深冷处理也能有效提高微弧氧化涂层的耐蚀性,自腐蚀电流密度最小的涂层是深冷处理4h的试样涂层,为4.644×10-7A/cm2,比基体的自腐蚀电流密度小三个数量级。其次是深冷处理16 h的试样涂层,自腐蚀电流密度为1.315 × 10-6A/cm2,比基体的自腐蚀电流密度小两个数量级。综合分析,深冷处理16 h时,试样的涂层组织和综合性能最佳。