基于表面納米化的鎂合金表面鋁涂層擴(kuò)散研究.pdf

1、長(zhǎng)期以來,耐腐蝕性能差一直是制約鎂合金廣泛應(yīng)用的主要瓶頸之一。為了提高鎂合金耐腐蝕性能,對(duì)其進(jìn)行表面防護(hù)處理是非常必要的。采用氧氣-乙炔火焰熱噴涂技術(shù)制備鋁涂層,用于鎂合金表面防護(hù)具有一定的作用,但是鋁涂層與鎂基體發(fā)生互擴(kuò)散和形成冶金結(jié)合需要較高溫度(通常在400℃以上),這可能會(huì)使鎂合金基體的組織和性能發(fā)生一定程度的變化,且溫度高耗能大。
　　為了達(dá)到降低鎂鋁互擴(kuò)散溫度和提高涂層對(duì)基體的保護(hù)作用,本論文創(chuàng)造性地將高能噴丸表面納米

2、技術(shù)有機(jī)地與鎂合金表面熱噴涂鋁涂層相結(jié)合,提出了兩種不同的新工藝,即鎂合金先進(jìn)行表面納米化處理,再熱噴涂鋁涂層(簡(jiǎn)稱Mg/SNC/Al)和鎂合金先熱噴涂鋁涂層,再進(jìn)行表面納米化處理(簡(jiǎn)稱Mg/Al/SNC),對(duì)涉及高能噴丸表面納米化對(duì)鎂合金組織結(jié)構(gòu)和性能的影響、表面納米化鎂合金的表面層納米晶的熱穩(wěn)定性和表面納米化對(duì)鎂鋁互擴(kuò)散的影響及擴(kuò)散層形貌觀察與成分分析等方面進(jìn)行了開創(chuàng)性地研究,建立了表面納米化后鎂鋁互擴(kuò)散的三種模型。
　　論文

3、選用AZ91D壓鑄鎂合金和AZ31B變形鎂合金作為實(shí)驗(yàn)材料。采用OLYMPUS SZ61TR體視顯微鏡、OLYMPUS GX51F金相顯微鏡( OP)、JSM-6460LV掃描電子顯微鏡(SEM)及能譜儀(EDX)、SUPRATM55場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)對(duì)高能噴丸表面納米化鎂合金的表面和截面形貌以及擴(kuò)散界面進(jìn)行了觀察和分析。通過Riguta D/Max-RC X射線衍射(XRD)對(duì)表面納米化鎂合金在熱處理前后的表面層晶粒尺

4、寸和相結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,首次提出了當(dāng)量微觀應(yīng)變和當(dāng)量晶粒尺寸的概念并進(jìn)行了相應(yīng)的計(jì)算,巧妙地解決了XRD計(jì)算誤差的問題。采用HX-1000顯微硬度計(jì)和電化學(xué)系統(tǒng)分別對(duì)表面納米化鎂合金在熱擴(kuò)散前后的顯微硬度和動(dòng)電位極化曲線進(jìn)行了測(cè)試。
　　研究結(jié)果表明:高能噴丸使鎂合金表面層晶粒尺寸細(xì)化至納米量級(jí),實(shí)現(xiàn)了鎂合金的表面納米化,但是兩種鎂合金的表面納米化機(jī)理存在差別。表面納米化可以顯著提高鎂合金表面層的顯微硬度和腐蝕電流密度。當(dāng)熱處理溫度