鎂合金激光表面合金化Al-SiC強(qiáng)化層組織及性能研究.pdf

1、鎂合金的密度很小（大約為1.8g/cm3），比強(qiáng)度高，比剛度大，而且鎂合金還具有良好的導(dǎo)熱性及吸震性能，承受沖擊載荷的能力比鋁合金還強(qiáng)，對(duì)有機(jī)物和堿的腐蝕具有很強(qiáng)的抗蝕性。優(yōu)良的綜合性能使得鎂合金廣泛應(yīng)用于航空航天、國(guó)防軍工、交通、電子以及輕工和醫(yī)療器材等行業(yè)，且擁有十分重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。然而鎂合金仍具有一些不足之處，如硬度較低、耐磨耐腐蝕性能較差等，這些缺陷嚴(yán)重地制約了鎂合金在各領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用和發(fā)展。因此，對(duì)鎂合金表面

2、進(jìn)行改性處理以提高其綜合性能具有非常積極的意義。
　　本論文以AZ31B鎂合金為基材，采用預(yù)置Al-SiC復(fù)合粉末的方法，在鎂合金基材表面進(jìn)行激光合金化處理，處理完后，利用SEM、XRD、EDS等方法，對(duì)試樣合金化層的顯微結(jié)構(gòu)及物相成分進(jìn)行了分析，同時(shí)對(duì)合金化層的顯微硬度、耐磨性以及耐腐蝕性能進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明：強(qiáng)化層與基體呈良好的冶金結(jié)合、組織均勻致密，沒有起球、氣孔和裂紋等缺陷；Al+1％SiC合金化層主要由Al3Mg2

3、、Mg2Si、Mg17Al12、Mg2C3、Al2O3等相組成；Al+3%SiC合金化層主要由Mg2Si、Al3Mg2、Mg17Al12、Mg2C3、Al2O3組成；而Al+5%SiC合金化層則主要由Mg2Si、Al3Mg2、Mg17Al12、Al4C3、Mg2C3和Al2O3組成，涂層的顯微硬度、耐磨損性能、耐腐蝕性能都明顯高于基體。隨著復(fù)合粉末中SiC含量的增加，合金化層的硬度也隨之增加，同時(shí)耐磨性能也越來越好。當(dāng)復(fù)合粉末中SiC粉

4、末含量達(dá)到5%時(shí)合金化層硬度最高且耐磨性能最好，與鎂合金基體相比，合金化層的平均硬度為295HV，提高了4.2倍，最高硬度達(dá)到了336HV；耐磨性能也得到很大提高。三種涂層的腐蝕電位分別比AZ31B鎂合金基體的-1.517V提高了0.252V、0.281V、0.30V，腐蝕電流分別比AZ31B鎂合金基體的0.221A降低了0.067A、0.056 A、0.060A。三種合金化層的耐腐蝕性能相比基體都明顯增強(qiáng)。
　　經(jīng)多次試驗(yàn)研究，