觸變成形AZ91D鎂合金的攪拌摩擦加工及表面復(fù)合化.pdf

1、鎂合金是當(dāng)今最具發(fā)展?jié)摿Φ慕饘俳Y(jié)構(gòu)材料，在現(xiàn)代工業(yè)有著越來越廣闊的應(yīng)用前景。但由于本身特性的限制，如鎂合金成形后組織晶粒粗大、成分不均，以及耐蝕、耐磨性差等，使其在工業(yè)應(yīng)用中也面臨著諸多難題。 本文以提高鎂合金表面性能為出發(fā)點(diǎn)，利用新型的表面改性技術(shù)一攪拌摩擦加工，以觸變成形AZ91D合金為對(duì)象作了一系列的研究(表面組織細(xì)化、復(fù)合化Al、復(fù)合化SiC粒子以及Al和SiC混合復(fù)合化)，并與同等條件下的金屬型鑄造AZ91D作了相應(yīng)的

2、比較分析。 研究發(fā)現(xiàn)觸變成形和金屬型鑄造合金的組織均變得非常細(xì)小(加工4次后晶粒尺寸約4urn左右)，大量β相溶入a相，成分趨于均勻化，組織的顯微硬度得到提高；隨加工次數(shù)的增加，晶粒尺寸減小，但加工4次后攪拌區(qū)組織變化不大，而仍可細(xì)化、均勻化熱機(jī)械影響區(qū)的組織，此作用以觸變成形材料更為顯著。高溫下，兩種材料的組織均有長大，但金屬型鑄造材料的長大更為嚴(yán)重，該組織在300℃已明顯長大。 攪拌摩擦加工可以將Al粉均勻地復(fù)合于A

3、Z91D鎂合金表面，但相比之下，觸變成形材料的分布更均勻；復(fù)合的Al部分溶入a相中，部分形成B相，剩余部分仍以純Al的形式存在；由于材料表面復(fù)合了耐蝕性好的AI，因此其耐蝕性均得到提高，但觸變成形材料復(fù)合層中因B相和Al的分布更加均勻，a相中Al固溶度更高，其組織更為耐蝕；經(jīng)固溶處理后，純Al逐漸變成B相，并聚集長大，致使其耐蝕性下降。 攪拌摩擦加工也可將SiC粉、SiC和Al混合粉均勻地復(fù)合于鎂合金表面；復(fù)合SiC后，基體組織