基于表面納米化的鎂合金表面鋁涂層擴散研究.pdf

1、長期以來,耐腐蝕性能差一直是制約鎂合金廣泛應(yīng)用的主要瓶頸之一。為了提高鎂合金耐腐蝕性能,對其進行表面防護處理是非常必要的。采用氧氣-乙炔火焰熱噴涂技術(shù)制備鋁涂層,用于鎂合金表面防護具有一定的作用,但是鋁涂層與鎂基體發(fā)生互擴散和形成冶金結(jié)合需要較高溫度(通常在400℃以上),這可能會使鎂合金基體的組織和性能發(fā)生一定程度的變化,且溫度高耗能大。
　　為了達到降低鎂鋁互擴散溫度和提高涂層對基體的保護作用,本論文創(chuàng)造性地將高能噴丸表面納米

2、技術(shù)有機地與鎂合金表面熱噴涂鋁涂層相結(jié)合,提出了兩種不同的新工藝,即鎂合金先進行表面納米化處理,再熱噴涂鋁涂層(簡稱Mg/SNC/Al)和鎂合金先熱噴涂鋁涂層,再進行表面納米化處理(簡稱Mg/Al/SNC),對涉及高能噴丸表面納米化對鎂合金組織結(jié)構(gòu)和性能的影響、表面納米化鎂合金的表面層納米晶的熱穩(wěn)定性和表面納米化對鎂鋁互擴散的影響及擴散層形貌觀察與成分分析等方面進行了開創(chuàng)性地研究,建立了表面納米化后鎂鋁互擴散的三種模型。
　　論文

3、選用AZ91D壓鑄鎂合金和AZ31B變形鎂合金作為實驗材料。采用OLYMPUS SZ61TR體視顯微鏡、OLYMPUS GX51F金相顯微鏡( OP)、JSM-6460LV掃描電子顯微鏡(SEM)及能譜儀(EDX)、SUPRATM55場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)對高能噴丸表面納米化鎂合金的表面和截面形貌以及擴散界面進行了觀察和分析。通過Riguta D/Max-RC X射線衍射(XRD)對表面納米化鎂合金在熱處理前后的表面層晶粒尺

4、寸和相結(jié)構(gòu)進行了分析,首次提出了當量微觀應(yīng)變和當量晶粒尺寸的概念并進行了相應(yīng)的計算,巧妙地解決了XRD計算誤差的問題。采用HX-1000顯微硬度計和電化學系統(tǒng)分別對表面納米化鎂合金在熱擴散前后的顯微硬度和動電位極化曲線進行了測試。
　　研究結(jié)果表明:高能噴丸使鎂合金表面層晶粒尺寸細化至納米量級,實現(xiàn)了鎂合金的表面納米化,但是兩種鎂合金的表面納米化機理存在差別。表面納米化可以顯著提高鎂合金表面層的顯微硬度和腐蝕電流密度。當熱處理溫度