鎂合金表面滲鍍Al及AlN-Al涂層的組織結構和腐蝕磨損性能研究.pdf

1、鎂合金具有比強度高、電磁屏蔽性好和易回收等一系列優(yōu)點，廣泛應用于航空航天、汽車制造等工業(yè)領域。然而，較差的耐腐蝕性和耐磨性能制約著鎂合金的應用拓展。采用表面改性技術是提高鎂合金的耐腐蝕性能和耐磨性能的重要途徑之一，其中Al涂層由于耐腐蝕性好、與鎂合金基體互溶性好、易回收等優(yōu)點而受到關注。
　　 本課題利用脈沖偏壓磁控濺射技術在鎂合金表面滲鍍Al及AlN/Al涂層。通過改變滲鍍溫度、偏壓和氮分壓等參數(shù)，研究工藝參數(shù)對涂層組織和性能

2、的影響。用光學顯微鏡、輝光放電光譜技術(GDOES)和X射線衍射儀(XRD)分析涂層組織結構和成份；顯微硬度儀測試顯微硬度；球盤磨損儀和白光干涉儀測定涂層摩擦系數(shù)和磨損量；電化學極化分析腐蝕性能。
　　 結果表明，滲鍍鋁涂層由鋁沉積層和擴散層組成，隨滲鍍溫度升高，沉積層厚度變薄，擴滲層厚度增加；X射線衍射(XRD)分析表明滲鍍層主要由Al、Mg兩相組成，在較高溫度(450℃)時有少量的Al12Mg17相出現(xiàn)；滲鍍層硬度沿深度呈梯

3、度變化逐漸降低，隨溫度升高，硬度梯度變化變緩。偏壓200V時鎂合金表面不同溫度磁控濺射滲鍍Al涂層后耐磨性能提高不明顯，但耐腐蝕性能有了較大幅度的提高，其中自腐蝕電位升高了300mV，腐蝕速率降低了一個數(shù)量級。在較高偏壓(400V)時，耐腐蝕性能提高最大，腐蝕速率降低了三個數(shù)量級。
　　 在上述滲鍍Al涂層的基礎上，通入N2在鎂合金表面制備了AlN/Al多層涂層。結果表明涂層中出現(xiàn)了AlN相和Al12Mg17相。滲鍍AlN/Al