半固態(tài)成形AZ91D鎂合金表面納米化技術研究.pdf

1、在服役環(huán)境下，材料的疲勞、腐蝕、磨損對其表面結構和性能極其敏感，表面機械研磨處理(Surface Mechanical Attrition Treatmen, SMAT)技術不僅可以在材料表面制備出無污染、無缺陷及體致密的納米結構層，而且避免了納米層與基體的結合界面。
　　 利用SMAT對金屬型和半固態(tài)成形AZ91D鎂合金進行了表面納米化處理，通過OM、XRD、CHI600C電化學工作站、HX-1000TM顯微硬度計分析了噴丸效

2、果與噴丸時間、距離和彈丸直徑、含量各參數之間的關系，以及固溶處理對噴丸效果的影響。實驗結果表明，SMAT可在半固態(tài)成形AZ91D鎂合金表面得到一定深度的劇烈塑性變形層，表層晶粒尺寸達到了納米級，并從最表面到基體形成了一個梯度結構。隨噴丸時間的延長，劇烈變形層的厚度逐漸增大，到120min后趨于穩(wěn)定；隨噴丸距離的增大，噴丸相同時間(120min)后劇烈變形層的厚度呈先增大后減小的趨勢，噴丸距離為13mm時最大。劇烈變形層的厚度隨彈丸直徑的

3、增大而先增大后減小，彈丸直徑為8mm時最大約為53μm:彈丸含量也有相似的變化趨勢，彈丸含量為100％時最大，最表層的納米晶達到20nm左右。對不同工藝參數SMAT后試樣的組織觀察和性能測試得到以下結論：
　　 1．SMAT只改變了半固態(tài)成形AZ91D鎂合金的二次凝固組織，對初生a相的顆粒組織幾乎沒有影響。
　　 2．半固態(tài)成形和金屬型AZ91D鎂合金經完全固溶處理再進行SAMT后，試樣的表層塑性變形區(qū)域變得更顯著；沿試

4、樣厚度方向，組織呈梯度變化；金屬型SMAT試樣最表層變形層厚度大約有40μm，半固態(tài)成形SMAT試樣最表層變形層厚度大約有50～60μm。
　　 3．部分固溶和完全固溶處理使半固態(tài)成形AZ91D鎂合金SAMT試樣表面顯微硬度略有降低，而對金屬型AZ91D鎂合金的影響不大。
　　 4．AZ91D鎂合金經SMAT后表面硬度明顯提高，沿厚度方向逐漸減小至基體硬度；采用不同工藝參數，試樣的表面硬度的提高幅度不同；半固態(tài)成形鎂合金