鎂合金表面閉合場磁控濺射離子鍍與滲氮復合改性研究.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：TG146.2學校代碼：10213國際圖書分類號：621.785密級：公開工學碩士學位論文工學碩士學位論文鎂合金表面閉合場磁控濺射離子鍍與滲氮復合改性研究碩士研究生：張丹利導師：閆牧夫教授申請學位：工學碩士學科：材料學所在單位：材料科學與工程學院答辯日期：20011年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文I摘要本文針對AZ91D鎂合金表面耐磨、耐腐蝕性能差等問題，首次嘗試采用閉合場非平衡磁控濺射離

2、子鍍膜技術在鎂合金表面施鍍AlTi多層膜，并結合等離子體滲氮對其進行表面改性。通過熱力學計算，對鎂合金表面表面復合改性可能生成的金屬間化合物和出現(xiàn)氮化物相進行了預報；借助OM、SEM、XRD、EDS等手段，并結合顯微硬度、耐磨性和耐蝕性能測試，對AZ91D鎂合金表面AlTi多層膜及其滲氮層進行了形貌觀察、改性層中的元素分布及表面相結構分析、及改性層的性能進行了表征。研究結果表明，AlTi多層膜表面呈現(xiàn)顆粒狀組織，較為平整，但也存在少量缺

3、陷；復合改性后，試樣表面宏觀上出現(xiàn)不同程度的褶皺，由于應力的作用，有些試樣表面出現(xiàn)了明顯的裂紋，微觀上顆粒長大相互連接形成片狀，致密度增加。復合改性后，膜層中出現(xiàn)了Al3Ti、Mg17Al12等金屬間化合物，另外還檢測到部分Mg，且發(fā)生了明顯的擇優(yōu)取向?；诮孛嫘蚊灿^察及元素分布，AlTi多層膜呈現(xiàn)明顯的多層狀，滲氮處理后，基體與膜層發(fā)生了明顯的擴散，其中Mg元素的擴散能力最強，隨著溫度的增加，Mg、Al之間發(fā)生了充分互擴散，這計算結果

4、吻合較好。顯微硬度測試結果表明，復合改性后試樣的表面硬度隨著滲氮溫度的提高而增加。固溶態(tài)AZ91D鍍10層膜后經(jīng)425℃滲氮8h后其表面硬度高達200HV0.01，約為改性前的4倍。摩擦磨損結果指出，樣品經(jīng)鍍滲復合改性后摩擦系數(shù)沒有明顯變化，但經(jīng)過時效處理后，摩擦系數(shù)明顯減小，摩擦性能有所提高。腐蝕性能結果表明，復合改性后樣品的腐蝕電位較基體有了不同程度的提高，極化曲線測試結果及形貌觀察顯示，固溶態(tài)AZ91D鍍10層膜并于375℃滲氮后