AZ31鎂合金及純鈦強流脈沖電子束表面改性.pdf

1、以強流脈沖電子束為加工手段的表面改性技術(shù)得到迅速的發(fā)展。當(dāng)高能電子束在很短的脈沖時間內(nèi)將能量注入材料表面極薄的一層時,瞬間會發(fā)生加熱、熔化,甚至汽化,以及隨后的固化等過程,并伴隨有動態(tài)應(yīng)力產(chǎn)生,這些都有可能改變表面層的物理化學(xué)和機械性能。本文利用Nadezhda-2型強流脈沖電子束裝置對鎂合金AZ31和純鈦進行表面改性研究,利用金相顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀對處理樣品表面進行顯微形貌和結(jié)構(gòu)分析,并對電子束處理前后試樣的耐磨性和耐蝕性

2、進行對比研究,結(jié)果表明:AZ31鎂合金:強流脈沖電子束處理后AZ31鎂合金表面出現(xiàn)了典型的熔坑形貌,同時熔坑周圍有應(yīng)力波作用產(chǎn)生的褶痕。磨痕寬度變短,由原始樣品的922μm減小到了658.67μm。耐磨性提高的主要原因是電子束快速凝固作用所產(chǎn)生的表層晶粒細化和固溶強化。自腐蝕電位由原始樣品的-1540mV升高到-1231mV。由于電子束表面改性可導(dǎo)致表層鎂、鋁元素含量及分布形式發(fā)生變化;樣品表層鋁元素的升高是改善其腐蝕性能的主要原因。同

3、時對AZ31鎂合金表面進行強流脈沖電子束鋁合金化處理后,磨痕寬度由原始樣品的922μm減小到了513.7μm。樣品抗5％NaCl腐蝕性能得到顯著提高,自腐蝕電位由原始樣品的-1540mV提高到了-934.4mV。由于表面鋁的存在,形成致密的鈍化膜,隔離基體,陽極溶解過程受到影響,鎂的溶解速度降低。純鈦:強流脈沖電子束處理的純鈦表面有明顯的熔坑形貌,表面的顯微硬度值隨脈沖次數(shù)增加而增大,由原始樣品的154HK升高到275HK。與原始樣品相