金屬型鑄造AZ91D鎂合金熱處理與微弧氧化交互作用研究.pdf

1、本課題結(jié)合AZ91D鎂合金熱處理工藝與微弧氧化工藝，主要探討了金屬型AZ91D鎂合金熱處理工藝與微弧氧化工藝相結(jié)合時(shí)的交互作用。 金屬型AZ91D鎂合金經(jīng)415℃固溶處理24小時(shí)后，硬脆β相溶入基體相形成過(guò)飽和固溶體，材料硬度下降，強(qiáng)度和延伸率提高。再經(jīng)200℃人工時(shí)效處理16小時(shí)，重新析出的β相使材料硬度提高，強(qiáng)度提高，但犧牲了部分延展性?！安糠止倘堋碧幚頌閭鹘y(tǒng)固溶時(shí)效熱處理工藝的不完全狀態(tài)，“部分固溶”處理后材料性能介于未熱

2、處理與傳統(tǒng)固溶時(shí)效熱處理之間。在對(duì)材料性能提高程度要求不嚴(yán)格的情況下，采用“部分固溶”熱處理工藝可以降低能耗并可提高生產(chǎn)效率。“部分固溶”處理溫度在380℃～395℃間，處理時(shí)間選用2h時(shí)可取得較好的綜合效果。 相同微弧氧化工藝條件下，金屬型AZ91D鎂合金不同熱處理狀態(tài)微弧氧化膜的表面形貌、成分、相組成保持不變。AZ91D鎂合金微弧氧化是不斷向外噴射沉積逐漸生長(zhǎng)的過(guò)程，膜層表面噴射空洞和沉積物顆粒逐漸粗大化，同時(shí)積聚各種內(nèi)應(yīng)力

3、并萌生裂紋。固溶處理使AZ91D鎂合金元素得以均勻分布，減小了膜層中的內(nèi)應(yīng)力積聚，帶來(lái)了較好的成膜效果，并降低了微弧氧化的能耗。時(shí)效處理不改變微弧氧化陶瓷質(zhì)的噴射沉積物，但會(huì)造成內(nèi)應(yīng)力緩慢釋放，從而引起表面裂紋的輕微擴(kuò)展。固溶時(shí)效態(tài)基體微弧氧化膜厚度值在同電參數(shù)下處理相同時(shí)間后始終小于鑄態(tài)基體和固溶態(tài)基體，而同電參數(shù)同厚度時(shí)其粗糙度始終介于鑄態(tài)基體和固溶態(tài)基體之間。 微弧氧化不導(dǎo)致金屬型AZ91D鎂合金基體組織的改變。微弧氧化膜

4、層對(duì)基體有一定的強(qiáng)化作用，但其強(qiáng)化作用有限。對(duì)固溶態(tài)基體進(jìn)行微弧氧化處理，基體抗拉強(qiáng)度曾一度提高到T61處理后的水平，但一定膜厚后裂紋變化開(kāi)始削弱這種強(qiáng)化作用。延伸率的變化也同樣出現(xiàn)先升高，后降低的趨勢(shì)。將對(duì)微弧氧化后固溶態(tài)基體進(jìn)行時(shí)效處理時(shí)，膜層中內(nèi)應(yīng)力緩慢釋放，材料抗拉強(qiáng)度隨微弧氧化膜的增厚而逐漸減小，延伸率則出現(xiàn)上下輕微波動(dòng)。微弧氧化對(duì)固溶時(shí)效熱處理基體抗拉強(qiáng)度和延伸率影響不大。微弧氧化膜在拉應(yīng)力作用下呈現(xiàn)出分層斷裂的特征：致密層