corrosionprotectionПрактика противокоррозионной защитыTheory and Practice of Corrosion Protection1998-57382658-6797Association "CARTEC"10.31615/j.corros.prot.2023.108.2-4corrosionprotection-85Research ArticleМАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОТИВОКОРРОЗИОННОЙ ЗАЩИТЫMATERIALS AND EQUIPMENT FOR CORROSION PROTECTIONВлияние параметров микродугового оксидирования магниевого сплава AZ91D на свойства и толщину покрытия (Обзор статей, опубликованных в китайских журналах)Micro-arc oxidation parameters effects on properties and thickness of coatings on AZ91D magnesium alloy (Review of articles published in Chinese journals)КостеринаМ. Л.KosterinaM. L.

Костерина Марьяна Леонидовна, к.т.н., советник генерального директора

123056, г. Москва, ул. Зоологическая, д. 26, стр. 2

Mariana L. Kosterina, Ph.D. in Technical Science, Adviser Director General 

str 2, 26, Zoologicheskaya str, Moscow, 119071

ООО «Трансэнергострой»РоссияLLC «Transenergostroy»Russian Federation2023230720232822842Copyright © Костерина М.Л., 20232023Костерина М.Л.Kosterina M.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.corrosion-protection.ru/jour/article/view/85

Аннотация. В работе скомпонован материал научных статей, опубликованных в китайских национальных журналах, по микродуговому оксидированию (МДО) магниевого сплава AZ91D, широко используемого и изучаемого в Китае. Рассмотрено влияние времени оксидирования, плотности тока, рабочего цикла, напряжения и частоты на строение, свойства и скорость роста получаемых оксидных пленок на сплаве магния, сформированных в процессе МДО. Выявлено, что повышение значений параметров процесса МДО в большинстве случаев приводит к возрастанию скорости роста слоя, при этом изменяются строение растущей оксидной пленки и ее коррозионные свойства. Показано, что чем толще покрытие, тем неравномернее его строение, диаметр пор увеличивается, их количество уменьшается, что приводит к снижению коррозионной стойкости оксидной пленки. Наибольшее влияние на толщину и защитные свойства от коррозии оксидных покрытий оказывает напряжение. Показано, что для подбора оптимальных режимов МДО необходимо пользоваться ортогональными методами, с целью получения наиболее коррозионностойких оксидных покрытий на магниевом сплаве AZ91D. В статье приводятся режимы для получения микродуговых оксидных покрытий на сплаве AZ91D с высокими коррозионными свойствами.

The paper arranges the material of scientific articles published in Chinese national journals on microarc oxidation of magnesium alloy AZ91D, widely used and studied in China. The influence of the oxidation time, current density, duty cycle, voltage and frequency on the structure, properties and growth rate of the resulting oxide films formed in the MDO process is described. It is revealed that an increase in the values of the MDO process parameters in most cases leads to an increase of the layer growth rate, while the structure of the growing oxide film and its corrosion properties change. It is shown that the thicker the coating, the more uneven its structure, pores diameter increases, their number decreases, this leads to reduction of the corrosion resistance of the oxide film. Applied voltage has the greatest effect on the thickness and corrosion protection properties of oxide coatings. The necessity of using orthogonal testing methods for the selection of optimal MDO modes in order to obtain the most corrosion-resistant oxide coatings on magnesium alloy AZ91D is shown. Article gives the modes for obtaining microarc oxide coatings on the AZ91D alloy with high corrosion properties. 

микродуговое оксидированиемагниевый сплав AZ91Dплотность токанапряжениерабочий циклкоррозионностойкостьпористостьmicro-arc oxidation (MAO)AZ91D magnesium alloycurrent densityapplied voltageduty cyclecorrosion resistanceporosity.ReferencesСюе Цзюньфэн. Способы защиты от коррозии магниевых сплавов: – Пекин: Химическая промышленность, 2010. С. 3-5 (на китайском языке; 薛俊峰．镁合金防腐蚀技术．北京：化学工业出版社，2010:3-5).Xue Junfeng. (2010). Anti-corrosion technology of magnesium alloy. Beijing: Chemical Industry Press.Чэнь Чжэньхуа и другие. Магниевые сплавы. – Пекин: Химическая промышленность, 2004. С. 447-475 (на китайском языке; 陈振华，等．镁合金．北京：化学工业出版社，2004:447-475).Chen Zhenhua. (2004). Magnesium alloy. Beijing: Chemical Industry Press, – Р. 447-475.GB/T5153-2003 Марки и химические состав деформированного магния и сплавов из магния (на китайском языке; 变形镁及镁合金牌号和化学成分).GB/T5153-2003. Designation and composition of wrought magnesium and magnesium alloys.ГОСТ 2856-79. Сплавы магниевые литейные. Марки.GOST 2856-79. Casting magnesium alloys. Grades.Чжан Юхай. Прогресс в исследованиях технологии обработки поверхности магниевых сплавов // Защита материалов. – 2008. – Т. 41, № 3. – С. 55-57 (на китайском языке; 张玉海．镁合金表面处理技术的研究进展．材料保护，2008, 41(3): 55-57).Zhang Yuhai. (2008). Research Progress in Surface Treatment Technology of Magnesium Alloy. Materials Protection, 41(3), 55-57.Ван Инь, Чжан Цзинь, Ма Яньлун и др. Развитие обработки поверхности магниевых сплавов // Технология обработки поверхности. – 2006. – Т. 35, № 6. – С. 61-62 (на китайском языке; 王莹，张津，麻彦龙，等．镁合金表面处理新进展．表面技术，2006, 35(6): 61-62).Wang Ying. (2006). New development of surface treatment for magnesium alloys. Surface Technology, 35(6), 61-62.Ши Хуйин, Ян Вэй, Цзин Байлин. Микродуговое окисление магниевого сплава коррозионные свойства композиционного покрытия // Коррозия и защита. – 2007. – Т. 28, № 9. – С. 442-444 (на китайском языке;时惠英, 杨巍, 蒋百灵, 镁合金微弧氧化-电泳复合膜层的腐蚀性能, 中国腐蚀与防护, 2007, 28(9): 442-444).Shi Huiying, Yang Wei, & Jiang Bailing. (2007). Corrosion performance of micro-arc-oxidation and electrophoresis complex coatings on magnesium alloy. Corrosion & Protection, 28(9), 442-444.Ван Лиши, Пань Чуньсюй, Цай Цичжо, Вэй Бокан. Механизм коррозионного разрушения оксидных покрытий, сформированных микродуговым окислением на магниевом сплаве AZ91D // Журнал китайского общества по коррозии и защите. – 2008. – Т. 28, № 4. – С. 219-224. (на китайском языке; 王立世，潘春旭，蔡启舟，魏伯康 镁合金表面微弧氧化陶瓷膜的腐蚀失效机理. 中国腐蚀与防护学报, 2008, 28(4): 219-224).Wang Li-shi, Pan Chun-xu, Cai Qi-zhou, & Wei Bo-kang. (2008). Corrosion failure mechanism of micro-arc oxidation coatings formed on AZ91D magnesium alloy. Journal of chinese society for corrosion and protection, 28(4), 219-224.Ма Ин, Фэн Цзюньянь, Ма Юечжоу, Чжань Хуа, Гао Вэй. Сравнительное исследование метода определения коррозионной стойкости микродуговых оксидных покрытий на магниевых сплавах // Журнал китайского общества по коррозии и защите. – 2010. – Т. 30, № 6. – С. 442-448 (на китайском языке; 马颖，冯君艳，马跃洲，詹华，高唯. 镁合金微弧氧化膜耐蚀性表征方法的对比研究. 中国腐蚀与防护学报, 2010, 30(6): 442-448).Ma Ying, Feng Junyan, Ma Yuezhou, Zhan Hua, & Gao Wei. (2010). Comparative study on characterization of corrosion resistance of micro-arc oxidation coatings on magnesium alloys. Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection, 30(6), 442-448.Цзян Байлин, Чжан Шуфэнь, У Гоцзянь, Лэй Тинцюань. Микродефекты и фазовый состав микродугового оксидного покрытия на магниевом сплаве и его коррозионная стойкость // Китайский журнал цветных металлов. – 2002. – Т. 12, № 3. – С. 454-457. (на китайском языке; 蒋百灵，张淑芬．镁合金微弧氧化陶瓷层显微缺陷与相组成及其耐蚀性．中国有色金属学报，2002, 12(3): 455-457).Jiang Bai-ling, Zhang Shu-fen, Wu Guo-jian, & Lei Ting-quan. (2002). Microflaw and phases constitution of ceramic coating formed by micro-arc oxidation on magnesium alloys and their influence on corrosion-resist-l ance. The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 12(3), 454-457.Чэнь Хун, Хао Цзяньминь, Ван Лицзе. Влияние напряжения на керамическое покрытие при микродугом окислении магниевого сплава // Технология обработки поверхности. – 2004. – V. 33, № 3. – С. 17-18 (на китайском языке; 陈宏, 郝建民, 王利捷. 镁合金微弧氧化处理电压对陶瓷层的影响.表面技术, 2004, 33(3): 17-18).Chen Hong, Hao Jian-min, & Wang Lijie. (2004). Influences of Mg alloy micro-arc oxidization voltage on ceramic layer. Surface technology, 33(3), 17-18.Чжан Сяньфэн, Цзян Байлин. Влияние энергетических параметров на коррозионную стойкость микродугового оксидного покрытия на магниевом сплаве // Наука о коррозии и технологии защиты от нее. – 2005, – Т. 17, № 3. – С. 141-143. (на китайском языке; 张先锋，蒋百灵．能量参数对镁合金微弧氧化陶瓷层耐蚀性的影响．腐蚀科学与防护技术，2005, 17(3): 141-143).Zhang Xian-feng, Jiang Bai-ling. (2005). Effect of energy parameters on corrosion resistance of micro-arc oxidation coatings on magnesium alloys. Corrosion science and protection technology, 17(3), 141-143.Лу Чжэнпин, Ван Шуянь, Ся Юнпин, Пэн Цзаньюй, Ху Жуй. Влияние электрических параметров на процесс микродугового окисления и оксидную пленку магниевого сплава AZ91D // Коррозия и защита. – 2012. – Т. 33, № 5. – С. 385-389. (на китайском языке; 陆正萍，王淑艳，夏永平，彭赞瑜，胡芮, 电参数对AZ91D镁合金微弧氧化过程和膜层的影响. 腐蚀与防护, 2012, 33(5): 385-389).Lu Zheng-ping, Wang Shu-yan, Xia Yong-ping, Peng Zan-yu, & Hu Rui. (2012). Effects of electrical parameters on microarc oxidation of AZ91D Magnesium Alloy. Corrosion & Protection, 33(5), 385-389.Янь Фэнюнь, Фань Сунянь, Цян Сюйдун, Чжан Вэньцюнь. Исследование технологических параметров микродугового окисления магниевого сплава AZ91D // Специальный выпуск ежегодного собрания по специальному литью из магниевых сплавов и цветных сплавов. – 2008. – Т. 1. С. 240-242(на китайском языке; 阎峰云，范松岩，强旭东，等．AZ91D镁合金微弧氧化工艺参数的研究．特种铸造及有色合金, 2008, S1: 240-242).Yan Feng-yun, Fan Song-yan, Qiang Xu-dong, & Zhang Wen-qun. (2008). The research on technical parameters optimization of AZ91D Magnesium Alloy Micro-arc Oxidation. Special issue of the annual meeting on special casting of magnesium alloys and non-ferrous alloy. China academic journal electronic publishing house, 1, 240-242.Люй Вэйлин, Ма Ин, Чэнь Тицзюнь, Сюй Вэйцзюнь, Ян Цзянь, Хао Юань. Влияние времени окисления на микроструктуру и свойства микродуговых окислительных покрытий из магниевого сплава AZ91D // Китайский журнал цветных металлов. – 2009. – Т. 19, № 8. – С. 1385-1391. (на китайском языке; 吕维玲，马颖，陈体军，徐卫军，杨健，郝远. 氧化时间对AZ91D镁合金微弧氧化膜微观组织和性能的影响. 中国有色金属学报, 2009, 19(8) 1385-1391).Lü Wei-ling, Ma Ying, Chen Ti-jun, Xu Wei-jun, Yang Jian, & Hao Yuan. (2009). Effects of oxidation time on microstructures and properties of micro-arc oxidation coatings of AZ91D magnesium alloy. The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 19(8), 1385-1391.Лян Юнчжэн. Изучение микродугового оксидного покрытия на магниевом сплаве. – Ланьчжоу: Технологическкий университет Ланьчжоу, 2004. – 57 с. (на китайском языке; 梁永政. 镁合金表面微弧氧化工艺的研 究. 兰州: 兰州理 工大学, 2004: 57).Liang Yong-zheng. (2004). Study on micro-arc of magnesium alloy surfaces. Lanzhou: Lanzhou University of Technology.Сун Сюэпин, Цзя Цзиньлун, Ма Юэчжоу. Исследование влияния различных параметров на свойства микродуговой оксидной пленки из магниевого сплава AZ91D // Химическая промышленность. – 2011. – Т. 38, № 6. – С. 704-708 (на китайском языке; 宋学平，贾金龙, 马跃洲. 各参数对 AZ91D镁合金微弧氧化膜层质量影响的研究,化工机械 2011, 38(6): 704-708).Song Xue-ping, Jia Jin-long & Ma Yuezhou. (2011). Study on Parameter Influence on Micro-arc Oxidation Film of AZ91D Magnesium Alloy. Chemical industry mechanical, 38(6), 704-708.Ма Ин, Чжань Хуа, Ма Юэчжоу, Лу Вэйлин, Фэн Цзюньянь, Гао Вэй. Влияние электрических параметров на микроструктуру и коррозионную стойкость микродуговой оксидной пленки на магниевом сплаве AZ91D // Китайский журнал цветных металлов. – 2010. – Т. 20, № 8. – С. 14671473 (на китайском языке; 马颖，詹华，马跃洲，吕维玲，冯君艳，高唯. 电参数对 AZ91D镁合金微弧氧化膜层微观结构及耐蚀性的影响.中国有色金属学报, 2010, 20(8): 1467-1473).Ma Ying, Zhan Hua, Ma Yue-zhou, Lü Wei-ling, Feng Jun-yan, & Gao Wei. (2010). Effects of electrical parameters on microstruccture and corrosion resistance of micro-arc oxidation coatings on AZ91D magnesium alloys. The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 20(8), 1467-1473.Цзя Цзиньлун, Ма Юэчжоу, Тянь Цинтао, Ван Жуй. Исследование влияния длительности импульса источника питания на микродуговое окисление магниевого сплава AZ91D // Технология литейного производства. – 2011. – Т. 32, № 4. – С. 514518 (на китайском языке; 贾金龙, 马跃洲,田庆涛, 王蕊. AZ91D 镁合金微弧氧化中电源脉冲宽度的影响研究. 铸造技术, 2011, 32(4), 514-518).Jia Jin-long, Ma Yue-zhou, Tian Qingtao, & Wang Rui. (2011). Separate arc discharge mechanism and requirements of power source in AZ91D magnesium alloy micro-arc oxidation. Foundry Technology, 32(4), 514-518.Чжэнь Цзинжань, Лу Иньчуань. Факторы влияющие на характеристики микродуговой оксидной пленки на магниевом сплаве AZ91D // Коррозия и защита. – 2012. – Т. 33, № 7. – С. 567-570 (на китайском языке; 甄敬然，路银川. AZ91D镁合金微弧氧化膜性能影响因素. 腐蚀与防护, 2012, 33(7): 567-570).Zhen Jing-ran, Lu Ying-chuan. (2012). Influencing factors of AZ91D Magnesium alloy MAO film properties. Corrosion & protection, 33(7), 567-570.Ван Яньхуа, Ван Цзя, Чжан Цзибяо. Влияние плотности тока на характеристики микродуговой оксидной пленки из магниевого сплава AZ91D // Журнал китайского общества по коррозии и защите. – 2005. – Т. 25, № 6. – С. 332-335 (на китайском языке;王燕华, 王佳, 张际标. 电流密度对 AZ91D 镁合金微弧氧化膜性能的影响. 中国腐蚀与防护学报, 2005, 25(6): 332-335).Wang Yan-hua, Wang Jia, & Zhang Jibiao. (2005). Influences of current density on the properties of micro-arc oxidation coatings on AZ91D Mg alloy. Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection, 25(6), 332-335.Хоу Вэйяо, Чэнь Тиджун, Хао Юань, Ли Хайхун. Сравнение электрических параметров при микродуговом оксидировании образцов из магниевого сплава AZ91D, полученных литьем под давлением и полусплошной отливкой // Термическая обработка материала. – 2006. – Т. 35, № 22. – С. 39-43 (на китайском языке; 侯伟骜, 陈体军,郝远, 李海虹. AZ91D 合金微弧氧化中金属型试样与触变成形试样的电参数对比. 材料热处理, 2006, 35(22): 39-43).Hou Wei-ao, Chen Ti-jun, Hao Yuan, & Li Hai-hong. (2006). Contrast of Electrical Parametter Between Die-casting and Semi-solid Casting Samples During AZ91D Alloy Microarc Oxidation. Material & heat treatment, 35(22), 39-43.Ван Яньхуа, Ван Цзя, Чжан Цзибяо. Исследование искрового разряда при микродуговом окислении магниевого сплава AZ91D // Журнал китайского общества по коррозии и защите. – 2006. – V. 26, № 5. – С. 267-271 (на китайском языке; 王燕华, 王佳, 张际标. AZ91D镁合金微弧氧化过程中的火花放电现象研究, 中国腐蚀与防护学报, 2006, 26(5): 267-271).Wang Yan-hua, Wang Jia, & Zhang Jibiao. (2006). Spark discharges during the micro-arc oxidation of AZ91D magnesium alloys. Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection, 26(5), 267-271.Ван Яньхуа, Ван Цзя, Чжан Цзибяо. Исследование свойств оксидных покрытий, полученных при различных напряжениях при микродуговом окислении магниевого сплава AZ91D // Журнал китайского общества по коррозии и защите. – 2005. – Т. 25, № 5. – С. 267-270 (на китайском языке; 王燕华, 王佳, 张际标. 镁合金微弧氧化过程中不同电压下获得膜层的性能研究, 中国腐蚀与防护学报, 2005, 25(5): 267-270).Wang Yan-hua, Wang Jia, & Zhang Jibiao. (2005). Properties of anodic coatings on AZ91D Mg alloys during micro-arc oxidation process. Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection, 25(5), 267-270.Чан Линронг, Цао Фахэ, Цай Цзиншунь, Лю Вэньцзюань, Чжан Чжао, Чжан Цзяньцин. Влияние параметров переменного источника питания на микродуговое окисление магниевого сплава AZ91D // Цветные металлы. – 2011. – Т. 21. – C. 307-316.Chang Lin-rong, Cao Fa-he, Cai Jingshun, Liu Wen-juan, Zhang Zhao, & Zhang Jian-qing. (2011). Influence of electric parameters on MAO of AZ91D magnesium alloy using alternative square-wave power source. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 21, 307-316.Чжоу Ци, Ма Айбинь, Цзян Цзинхуа, Сун Дан, Ян Донхуй, Чэнь Цзяньцин. Оптимизация процесса микродугового окисления ультрадисперсной кристаллической поверхности магниевого сплава AZ91D // Коррозия и защита. – 2013. – Т. 34, № 9. – С. 825-830 (на китайском языке;周祺，马爱斌, 江静华，宋丹，杨东辉，陈建清. 超细晶AZ91D镁合金表面的微弧氧化工艺优化. 腐蚀与防护, 2013, 34(9): 825-830).Zhou Qi, Ma Ai-bin, Jiang Jing-hua, Song Dan, Yang Dong-hui, & Chen Jian-qing. (2013). Optimization of MAO process of ultra-fine grained AZ91D Mg alloy. Corrosion & protection, 34(9), 825-830.Duan H.P, Yan C.W, Wang F.H. Effect of electrolyte additives on performance of plasma electrolytic oxidation films formed on magnesium alloy AZ91D // Electrochim Acta. – 2007. – V. 52. – P. 3785-3793.Duan H. P, Yan C. W., & Wang F. H. (2007). Effect of electrolyte additives on performance of plasma electrolytic oxidation films formed on magnesium alloy AZ91D. Electrochim Acta, 52, 3785-3793.Wu C.S, Zhang Z, Cao F.H, Zhang L.J, Zhang J.Q, Cao C.N. Study on the anodizing of AZ31 magnesium alloys in alkaline borate solutions // Appl Surf Sci. – 2007. – V. 253. – P. 3893-3898.Wu, C. S, Zhang, Z., Cao, F. H, Zhang, L. J, Zhang, J. Q, & Cao, C. N. (2007). Study on the anodizing of AZ31 magnesium alloys in alkaline borate solutions. Applied Surface Science, 253, 3893-3898.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.