鎂合金表面滲鍍Al及AlN-Al涂層的組織結(jié)構(gòu)和腐蝕磨損性能研究.pdf

1、鎂合金具有比強(qiáng)度高、電磁屏蔽性好和易回收等一系列優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造等工業(yè)領(lǐng)域。然而，較差的耐腐蝕性和耐磨性能制約著鎂合金的應(yīng)用拓展。采用表面改性技術(shù)是提高鎂合金的耐腐蝕性能和耐磨性能的重要途徑之一，其中Al涂層由于耐腐蝕性好、與鎂合金基體互溶性好、易回收等優(yōu)點(diǎn)而受到關(guān)注。
　　 本課題利用脈沖偏壓磁控濺射技術(shù)在鎂合金表面滲鍍Al及AlN/Al涂層。通過(guò)改變滲鍍溫度、偏壓和氮分壓等參數(shù)，研究工藝參數(shù)對(duì)涂層組織和性能

2、的影響。用光學(xué)顯微鏡、輝光放電光譜技術(shù)(GDOES)和X射線衍射儀(XRD)分析涂層組織結(jié)構(gòu)和成份；顯微硬度儀測(cè)試顯微硬度；球盤磨損儀和白光干涉儀測(cè)定涂層摩擦系數(shù)和磨損量；電化學(xué)極化分析腐蝕性能。
　　 結(jié)果表明，滲鍍鋁涂層由鋁沉積層和擴(kuò)散層組成，隨滲鍍溫度升高，沉積層厚度變薄，擴(kuò)滲層厚度增加；X射線衍射(XRD)分析表明滲鍍層主要由Al、Mg兩相組成，在較高溫度(450℃)時(shí)有少量的Al12Mg17相出現(xiàn)；滲鍍層硬度沿深度呈梯

3、度變化逐漸降低，隨溫度升高，硬度梯度變化變緩。偏壓200V時(shí)鎂合金表面不同溫度磁控濺射滲鍍Al涂層后耐磨性能提高不明顯，但耐腐蝕性能有了較大幅度的提高，其中自腐蝕電位升高了300mV，腐蝕速率降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。在較高偏壓(400V)時(shí)，耐腐蝕性能提高最大，腐蝕速率降低了三個(gè)數(shù)量級(jí)。
　　 在上述滲鍍Al涂層的基礎(chǔ)上，通入N2在鎂合金表面制備了AlN/Al多層涂層。結(jié)果表明涂層中出現(xiàn)了AlN相和Al12Mg17相。滲鍍AlN/Al