鎂合金表面鋁涂層的制備及性能研究.pdf

1、本文在對以往表面改性工藝分析的基礎(chǔ)上，采用兩種新工藝技術(shù)對鎂合金AZ61實施表面改性處理：1)熱浸鍍通過控制基材與鍍材的體積比、浸鍍溫度、浸鍍時間等工藝參數(shù)獲得性能最佳的鍍層；利用SEM、EDS、XRD等測試技術(shù)，分析了鍍層的組織、結(jié)構(gòu)、成分；測定鍍層的顯微硬度；通過界面擴散熱力學(xué)分析，初步闡明鍍層產(chǎn)生冶金結(jié)合的原因。2)感應(yīng)熔涂通過對試驗所得不同條件下涂層的組織、結(jié)構(gòu)、成分進行系統(tǒng)分析，對論獲得性能最佳的涂層的工藝參數(shù)；根據(jù)腐蝕實驗的

2、結(jié)果，計算腐蝕速率，從而研究鎂合金的腐蝕特性及涂層的耐腐蝕機理；通過剪切實驗研究涂層的結(jié)合強度。
　　 研究表明，AZ61表面熱浸鍍Al時，當(dāng)基材與鍍材的體積比為1.2:1，浸鍍溫度為800℃，浸鍍時間為2s時得到的結(jié)合界面其有冶金結(jié)合的特性。過渡區(qū)厚度達1000um，室溫下的顯微組織為α-Mg固溶體和少量共晶組織，共晶組織為α-Mg和β-Mg17Al12的混合物。鍍層顯微硬度達HV200，由于該區(qū)域Cu元素含量較高，存在少量三

3、元化合物Al50Mg48Cu2。Mg-Al結(jié)合是熔合、擴散兩種機理綜合作用的結(jié)果，通過界面擴散熱力學(xué)分析，進一步闡明鍍層界而的結(jié)合并非純擴散所致。
　　 AZ61表面感應(yīng)熔涂Al后，結(jié)合欠佳的試樣在界面處發(fā)現(xiàn)白亮帶，結(jié)合良好的試樣界面處自然過渡，未發(fā)現(xiàn)白亮帶。白亮帶的形成與Mg-Al對流、擴散是否均勻有關(guān)。涂層組織以金屬間化合物β-Mg17Al12為主，同時伴有少量的Al2Cu。Al元素的含量對顯微組織具有一定的影響，當(dāng)Al％<

4、6％時，組織以α-Mg為主，當(dāng)20％