鎂合金表面閉合場(chǎng)磁控濺射離子鍍與滲氮復(fù)合改性研究.pdf

1、國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類號(hào)：TG146.2學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書(shū)分類號(hào)：621.785密級(jí)：公開(kāi)工學(xué)碩士學(xué)位論文工學(xué)碩士學(xué)位論文鎂合金表面閉合場(chǎng)磁控濺射離子鍍與滲氮復(fù)合改性研究碩士研究生：張丹利導(dǎo)師：閆牧夫教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：材料學(xué)所在單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：20011年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要本文針對(duì)AZ91D鎂合金表面耐磨、耐腐蝕性能差等問(wèn)題，首次嘗試采用閉合場(chǎng)非平衡磁控濺射離

2、子鍍膜技術(shù)在鎂合金表面施鍍AlTi多層膜，并結(jié)合等離子體滲氮對(duì)其進(jìn)行表面改性。通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算，對(duì)鎂合金表面表面復(fù)合改性可能生成的金屬間化合物和出現(xiàn)氮化物相進(jìn)行了預(yù)報(bào)；借助OM、SEM、XRD、EDS等手段，并結(jié)合顯微硬度、耐磨性和耐蝕性能測(cè)試，對(duì)AZ91D鎂合金表面AlTi多層膜及其滲氮層進(jìn)行了形貌觀察、改性層中的元素分布及表面相結(jié)構(gòu)分析、及改性層的性能進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明，AlTi多層膜表面呈現(xiàn)顆粒狀組織，較為平整，但也存在少量缺

3、陷；復(fù)合改性后，試樣表面宏觀上出現(xiàn)不同程度的褶皺，由于應(yīng)力的作用，有些試樣表面出現(xiàn)了明顯的裂紋，微觀上顆粒長(zhǎng)大相互連接形成片狀，致密度增加。復(fù)合改性后，膜層中出現(xiàn)了Al3Ti、Mg17Al12等金屬間化合物，另外還檢測(cè)到部分Mg，且發(fā)生了明顯的擇優(yōu)取向?；诮孛嫘蚊灿^察及元素分布，AlTi多層膜呈現(xiàn)明顯的多層狀，滲氮處理后，基體與膜層發(fā)生了明顯的擴(kuò)散，其中Mg元素的擴(kuò)散能力最強(qiáng)，隨著溫度的增加，Mg、Al之間發(fā)生了充分互擴(kuò)散，這計(jì)算結(jié)果

4、吻合較好。顯微硬度測(cè)試結(jié)果表明，復(fù)合改性后試樣的表面硬度隨著滲氮溫度的提高而增加。固溶態(tài)AZ91D鍍10層膜后經(jīng)425℃滲氮8h后其表面硬度高達(dá)200HV0.01，約為改性前的4倍。摩擦磨損結(jié)果指出，樣品經(jīng)鍍滲復(fù)合改性后摩擦系數(shù)沒(méi)有明顯變化，但經(jīng)過(guò)時(shí)效處理后，摩擦系數(shù)明顯減小，摩擦性能有所提高。腐蝕性能結(jié)果表明，復(fù)合改性后樣品的腐蝕電位較基體有了不同程度的提高，極化曲線測(cè)試結(jié)果及形貌觀察顯示，固溶態(tài)AZ91D鍍10層膜并于375℃滲氮后