7075鋁合金表面強(qiáng)化方法研究.pdf

1、鋁及鋁合金由于具有低密度、高強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)成為工業(yè)中應(yīng)用量最大的有色金屬，在航空，汽車，機(jī)械等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，但由于其表面硬度較低，耐磨性較差，導(dǎo)致鋁合金材料失效，限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用?；瘜W(xué)鍍鎳、滲氮、熱擴(kuò)滲都是傳統(tǒng)的鋁合金表面強(qiáng)化技術(shù)，能夠改善材料的表面性能，如何優(yōu)化和改進(jìn)這些處理工藝是各國科學(xué)家研究的熱點(diǎn)問題之一。
　　本文主要研究化學(xué)鍍鎳加氣體滲氮的復(fù)合方法處理7075鋁合金表面的工藝和性能以及7075鋁合金與Mg-Zn合

2、金相互擴(kuò)散過程。利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡(SEM)、X-射線衍射（XRD）及硬度測試等分析手段對處理層結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行研究，主要研究結(jié)果如下:
　　(1)化學(xué)鍍鎳可以在7075鋁合金表面形成一層鍍鎳層，并隨著施鍍的時間的增加鍍鎳層的厚度增厚。對帶有鎳層表面的7075鋁合金進(jìn)行氣體滲氮，可在表面形成Ni4N等氮化物。在氣體滲氮過程中，基體中的Al原子與Ni互相擴(kuò)散，形成Al3Ni、Al3N2化合物，隨著滲氮的時間的延長，Ni4N、Al

3、3Ni、Al3N2份數(shù)增加。這些化合物的存在增大了鋁合金的表面硬度，其硬度最高達(dá)700HV，是基體硬度的7-8倍。
　　(2)將7075鋁合金與Mg-Zn合金在退火爐中進(jìn)行互擴(kuò)散發(fā)現(xiàn)，在460℃，10min退火后，擴(kuò)散區(qū)內(nèi)形成不同成分的Al-Mg-Zn合金相的擴(kuò)散層，其硬度可達(dá)240HV，是鋁合金基體的3倍;在470℃，60min退火后，擴(kuò)散層組織為Al-Mg-Zn的共晶組織和Zn含量較高的Al-Mg-Zn相，其顯微硬度為77.2