表面納米化處理對鋁鎂合金綜合性能的影響.pdf

1、表面納米化技術(shù)是一種針對材料表面進行處理的加工工藝，它一方面使材料具有了納米材料優(yōu)良的表面性能，另一方面使材料仍保留心部粗晶材料較好的抗蠕變性能，因此近年來表面納米化技術(shù)普遍受到材料學(xué)界的關(guān)注，同時表面納米化技術(shù)也對納米材料應(yīng)用于實際生產(chǎn)生活創(chuàng)造了一條新路。 本文重點研究高能噴丸對A04112鋁合金和AZ91D鎂合金表面納米化后力學(xué)性能和電化學(xué)性能的改變。高能噴丸處理后，金屬最表面層出現(xiàn)納米結(jié)構(gòu)晶粒，晶粒大小從基體區(qū)到表面層呈梯

2、度變化，晶粒逐漸變小，表面硬度和強度也逐漸升高，表面電化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，更容易形成致密氧化膜，從而對基體有更好的保護作用。 因此我們利用顯微硬度分析、X射線衍射分析、光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡分析、能譜分析和陽極極化方法分別對鋁合金和鎂合金噴丸后的性能進行了研究，得到以下結(jié)論： 關(guān)于晶粒細化和力學(xué)性能的研究，可以發(fā)現(xiàn)A04112鋁合金和AZ91D鎂合金在噴丸后表面層的晶粒非常細小，無法分辨，但隨著晶粒至表面間距離的增加，

3、晶粒逐漸可以分辨，這表示晶粒已逐漸變大。通過對噴丸后最表層的XRD分析，可以計算出A04112鋁合金噴丸后表層晶粒大約為109nm，AZ91D鎂合金噴丸后晶粒大約為68nm，可見鋁合金和鎂合金噴丸后表層晶粒都得到了顯著的細化。由OM照片和SEM照片還可以粗略估算出鎂合金細化層的厚度在200μm左右，鋁合金細化層的厚度約120μm，這與顯微硬度分析得出塑性變形影響層的厚度基本一致。 另外通過研究AZ91D鎂合金在不同熱環(huán)境下晶粒的

4、長大情況和峰位偏移情況，可以分析出其噴丸后納米結(jié)構(gòu)的熱力學(xué)穩(wěn)定性在200℃以內(nèi)，當溫度再升高時，晶粒將出現(xiàn)以動態(tài)再結(jié)晶為特征的晶粒長大，晶格畸變情況有明顯改善，表面納米化層隨之失效。 關(guān)于電化學(xué)性能的研究，可以發(fā)現(xiàn)A04112鋁合金和AZ91D鎂合金在噴丸后自腐蝕電位有所提高，自腐蝕電流也相應(yīng)降低，這說明噴丸后的鋁合金和鎂合金比噴丸前的耐蝕性能有較大的提高。通過能譜儀觀察鋁合金在噴丸后表面形成的氧化膜，可以發(fā)現(xiàn)其有較好的耐蝕性，