鎂合金表面鋁涂層的制備及性能研究.pdf

1、本文在對(duì)以往表面改性工藝分析的基礎(chǔ)上，采用兩種新工藝技術(shù)對(duì)鎂合金AZ61實(shí)施表面改性處理：1)熱浸鍍通過(guò)控制基材與鍍材的體積比、浸鍍溫度、浸鍍時(shí)間等工藝參數(shù)獲得性能最佳的鍍層；利用SEM、EDS、XRD等測(cè)試技術(shù)，分析了鍍層的組織、結(jié)構(gòu)、成分；測(cè)定鍍層的顯微硬度；通過(guò)界面擴(kuò)散熱力學(xué)分析，初步闡明鍍層產(chǎn)生冶金結(jié)合的原因。2)感應(yīng)熔涂通過(guò)對(duì)試驗(yàn)所得不同條件下涂層的組織、結(jié)構(gòu)、成分進(jìn)行系統(tǒng)分析，對(duì)論獲得性能最佳的涂層的工藝參數(shù)；根據(jù)腐蝕實(shí)驗(yàn)的

2、結(jié)果，計(jì)算腐蝕速率，從而研究鎂合金的腐蝕特性及涂層的耐腐蝕機(jī)理；通過(guò)剪切實(shí)驗(yàn)研究涂層的結(jié)合強(qiáng)度。
　　 研究表明，AZ61表面熱浸鍍Al時(shí)，當(dāng)基材與鍍材的體積比為1.2:1，浸鍍溫度為800℃，浸鍍時(shí)間為2s時(shí)得到的結(jié)合界面其有冶金結(jié)合的特性。過(guò)渡區(qū)厚度達(dá)1000um，室溫下的顯微組織為α-Mg固溶體和少量共晶組織，共晶組織為α-Mg和β-Mg17Al12的混合物。鍍層顯微硬度達(dá)HV200，由于該區(qū)域Cu元素含量較高，存在少量三

3、元化合物Al50Mg48Cu2。Mg-Al結(jié)合是熔合、擴(kuò)散兩種機(jī)理綜合作用的結(jié)果，通過(guò)界面擴(kuò)散熱力學(xué)分析，進(jìn)一步闡明鍍層界而的結(jié)合并非純擴(kuò)散所致。
　　 AZ61表面感應(yīng)熔涂Al后，結(jié)合欠佳的試樣在界面處發(fā)現(xiàn)白亮帶，結(jié)合良好的試樣界面處自然過(guò)渡，未發(fā)現(xiàn)白亮帶。白亮帶的形成與Mg-Al對(duì)流、擴(kuò)散是否均勻有關(guān)。涂層組織以金屬間化合物β-Mg17Al12為主，同時(shí)伴有少量的Al2Cu。Al元素的含量對(duì)顯微組織具有一定的影響，當(dāng)Al％<

4、6％時(shí)，組織以α-Mg為主，當(dāng)20％