AZ91D镁合金表面等离子熔覆NiAl/TiC复合涂层

采用等离子熔覆技术在AZ91D镁合金表面熔覆了NiAl/Ti+C复合粉末,制备出原位合成TiC增强的NiAl金属间化合物基复合涂层.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)研究了复合涂层的物相和组织,对复合涂层的显微硬度和耐蚀性进行了测定.结果表明:复合涂层主要由NiAl金属间化合物和分布其上的块状TiC陶瓷相组成;在金属间化合物和陶瓷相的作用下,熔覆层具有高的硬度和耐蚀性能.     

AZ91D镁合金表面激光熔覆Al60Si40涂层研究

采用预置涂层法,通过5kW横流C02激光器在AZ91D镁合金表面激光熔覆A160Si40合金粉末,以达到改善镁合金表面性能的目的。利用扫描电镜（SEM）和x射线衍射仪（XRD）分析熔覆层的微观组织,利用显微硬度计测量熔覆层深度方向上的显微硬度,利用MM-200摩擦磨损实验机测试熔覆层的耐磨性能。研究表明：表面激光熔覆层的组织呈现亚共晶组织特点,主要由α-Mg,β—Mg17Al12和Mg2Si组成;熔覆层的最高显微硬度（270HV）是基体（90HV）的3倍,其耐磨性也明显提高。     

AZ91D镁合金表面富Al熔渗层的研究

采用表面熔渗技术在AZ91D镁合金浇注过程中同步形成了富Al表面熔渗层,并对熔渗层的厚度、微观组织和微区成分进行了分析。结果表明,镁合金表面富Al熔渗层与基体组织为冶金结合;随模具表面Al粉涂敷层厚度的增加,镁合金表面熔渗层逐渐变得连续、致密,且厚度也不断增加,但对各微区化学成分影响较小;镁合金表面熔渗层中Al含量从表面向内部逐渐降低。     

AZ91D镁合金表面激光熔覆Al-TiC涂层组织和性能的研究

目的研究Al-TiC涂层组织和性能的特性,以提高镁合金涂层的硬度和耐蚀性能。方法采用Nd:YAG固体激光器,在AZ91D镁合金表面通过激光熔覆制备Al-TiC涂层,采用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、电化学工作站,对熔覆层的组织形貌、物相结构、显微硬度和耐蚀性能进行测定和分析。结果 Al-TiC涂层的主要组成相有AlTi_3(C,N)_(0.6),Al_3Mg_2,Mg_2Al_3,Al和TiC等。激光熔覆层的厚度约为0.35 mm,表面成型良好,结合层晶粒细小,熔覆层与镁合金基体之间结合良好,呈大波浪形。熔覆层试样的平均显微硬度为224HV,约为基体显微硬度(62HV)的4倍,由此表明熔覆层对镁合金硬度有明显的增强作用。镁合金基体的自腐蚀电位为-1.475 V,自腐蚀电流密度为7.556×10~(–5) A/cm~2,熔覆层试样的自腐蚀电位为-1.138V,自腐蚀电流密度为4.828×10~(–5) A/cm~2,与镁合金基体相比,熔覆层的腐蚀电位值增加,腐蚀电流密度值变小,熔覆层的耐蚀性能得到提高。结论采用激光熔覆技术,能够在AZ91D镁合金基体表面制备Al-TiC涂层,由于硬质相AlTi_3(C,N)_(0.6),Al_3Mg_2,Mg_2Al_3,TiC等的存在,熔覆层的显微硬度和耐蚀性能显著提高。     

AZ91D镁合金激光熔覆Al+Al2O3涂层的界面特征

在AZ91D镁合金表面激光熔覆Al＋Al2O3粉末制得了复合涂层。用扫描电镜、高分辨透射电镜和原子力显微镜对涂层与AZ91D镁合金基体界面结合区生长形态和特征以及涂层中Al2O3粒子的分布进行了观察，用能谱仪对界面结合区的元素线扫描，用X射线衍射分析确定了涂层及基体中的相组成。结果显示，涂层中Al2O3粒子的分布是均匀的，结合区的生长形态为独特的平行树枝晶，其组织形态受激光工艺参数的影响。     

AZ31B镁合金表面喷熔Al涂层的组织和性能

目的提高AZ31B镁合金的耐蚀性。方法采用氧乙炔在AZ31B镁合金表面喷熔Al涂层,对喷熔的Al涂层进行扫描电镜(SEM)分析,采用能谱仪(EDS)对涂层进行面扫描检测涂层元素的分布情况。利用电化学分析法、浸泡试验检测喷熔涂层的耐蚀性,用维氏硬度计测试喷熔涂层的硬度。结果喷熔的Al涂层与AZ31B镁合金基体结合良好,呈现冶金结合。喷涂过程中,喷熔的Al涂层呈等轴晶生长。通过面扫描结果可知,喷熔涂层中发现Mg元素,说明基体中的Mg元素发生了扩散。通过电化学测试可知,喷熔Al涂层的自腐蚀电压为-1.45 V,比AZ31B镁合金的自腐蚀电压(-1.5 V)降低了0.05 V;喷熔Al涂层的自腐蚀电流密度为1.58×10~(-4) A/cm~2,约为AZ31B镁合金自腐蚀电流密度(8.66×10-4 A/cm2)的1/5。由浸泡实验可知,喷熔Al涂层的平均腐蚀速率约为AZ31B镁合金的1/5倍。喷熔Al涂层的显微硬度是AZ31B镁合金基体硬度的2.9倍。结论喷熔Al涂层的组织较好,性能比镁合金基体有所提高。     

AZ91D镁合金表面电弧喷涂铝锌涂层组织的研究

为了提高AZ91D镁合金的耐腐蚀性能和表面硬度,用电弧喷涂的方法在镁合金表面形成铝锌防护层,并结合扫描电镜和能谱对涂层的组织进行了观察及分析.结果表明,涂层由铝锌两相的机械混合物构成.涂层与基体结合良好,具有较高的显微硬度和较好的抗腐蚀性能.     

AZ91D镁合金激光熔覆Al-Si涂层微观组织及热力学分析

以Al-Si共晶成分合金粉末为熔覆材料在AZ91D镁合金表面进行了激光熔覆试验.采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析了涂层的微观组织,并利用Thermo-Calc软件分析了涂层的相组成、相成分及结晶转变过程.结果表明,涂层微观组织分为两层,上半层为Al₁₂Mg₁₇基体上均匀分布着Mg₂Si树枝晶和细小的Al₃Mg₂针状相,其结晶过程为液相→液相+Mg₂Si→Mg₂Si+Al₁₂Mg₁₇→Mg₂Si+Al₁₂Mg₁₇+Al₃Mg₂;下半层由Mg₂Si颗粒、α-Mg树枝晶和(α-Mg+Al₁₂Mg₁₇)共晶组织组成,其结晶过程为液相→液相+Mg₂Si→液相+Mg₂Si+α-Mg→Mg₂Si+α-Mg+(α-Mg+ Al₁₂Mg₁₇)共晶组织.研究结果对AZ91D合金表面激光熔覆Al-Si合金涂层微观组织及其转变过程分析具有指导意义.     

AZ91D镁合金激光熔覆Al+Al_2O_3涂层的界面特征

在AZ91D镁合金表面激光熔覆Al+Al2O3粉末制得了复合涂层。用扫描电镜、高分辨透射电镜和原子力显微镜对涂层与AZ91D镁合金基体界面结合区生长形态和特征以及涂层中Al2O3粒子的分布进行了观察,用能谱仪对界面结合区的元素线扫描,用X射线衍射分析确定了涂层及基体中的相组成。结果显示,涂层中Al2O3粒子的分布是均匀的,结合区的生长形态为独特的平行树枝晶,其组织形态受激光工艺参数的影响。     

AZ91D镁合金表面激光熔覆Al-Si合金涂层

用Nd:YAG脉冲激光器在镁合金AZ91D表面激光熔覆Al-Si合金,运用XRD、SEM、EDS等分析测试手段对合金层进行组织分析,并对合金层进行了显微硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能测试.研究表明激光熔覆Al-Si能够提高镁合金的硬度、耐磨性和耐腐蚀性.     

AZ81镁合金表面固态扩渗Al、Zn渗层形成机理

目的通过表面固态扩渗合金化技术获得金属扩渗涂层,研究扩渗涂层的形成机理。方法在390℃对AZ81镁合金表面固态扩渗Al和Zn,通过X射线衍射仪和光学显微镜,对扩渗合金层的物相结构和形貌进行分析,通过建立扩渗过程模型研究其扩渗形成机理。结果扩渗时间为4~8 h时,合金扩渗层中除了AZ81镁合金的原始相a-Mg+Mg_(17)Al_(12)外,还会发生Mg_(0.97)Zn_(0.03)→Mg_7Zn_3+Mg_2Zn_3+Mg_2Zn_(11)+AlMg_2Zn→Mg_(32)(Al,Zn)_(49)+AlMg_4Zn_(11)+AlMg_2Zn等变化。Al和Zn初始阶段在AZ81镁合金表面的扩渗机理为空位扩散,Al和Zn固溶于镁合金基体表面,Zn原子首先达到最大固溶度,Mg和Zn反应生成化合物。但在390℃下扩渗,Mg和Zn的化合物不稳定,会发生分解,形成更稳定的Mg-Al-Zn化合物。Mg-Zn化合物出现后,渗层的形成机理表现为空位扩散+反应扩散+熔化分解,Mg-Zn化合物的熔化分解加速了扩散和反应扩散的进程。结论 AZ81镁合金表面固态扩渗金属Al和Zn,在同一扩渗温度下,随扩渗时间的延长,渗层的厚度、相组成、大小、形貌逐渐发生变化,扩渗合金层的主要形成机理由物理扩散转变为反应扩散。     

AZ91D镁合金热喷涂锌铝涂层的热扩散研究

在AZ91D镁合金表面采用热喷涂工艺制备了锌铝涂层;为提高涂层与基体的结合强度,用热扩散处理以使涂层与基体间形成冶金结合,考察了热扩散温度和时间对涂层性能的影响。研究表明:经扩散处理后,涂层与基体界面处形成扩散熔合区,结合强度大大提高;能使涂层获得优良综合性能的最佳工艺是300℃×2h。     

AZ91D镁合金热喷涂锌铝涂层的热扩散研究

在AZ91D镁合金表面采用热喷涂工艺制备了锌铝涂层;为提高涂层与基体的结合强度,用热扩散处理以使涂层与基体间形成冶金结合,考察了热扩散温度和时间对涂层性能的影响.研究表明经扩散处理后,涂层与基体界面处形成扩散熔合区,结合强度大大提高;能使涂层获得优良综合性能的最佳工艺是300℃×2 h.     

pH值对AZ91D镁合金表面植酸转化膜的影响

在pH值不同的几种植酸转化液中对AZ91D镁合金进行表面转化处理,利用扫描电镜及自带能谱仪、Tafel曲线和阻抗谱等分析手段,结合NaCl水溶液点滴实验,研究了pH值对植酸转化膜表面成分及耐蚀性的影响.结果表明:在酸性条件下形成的植酸转化膜的耐蚀性较好;转化液的pH值会影响植酸螯合物的形成和转化膜的物质组成,进而影响转化膜的耐蚀性能;在酸性条件下,镁合金表面形成的植酸转化膜应属于电子导体膜,它阻碍了腐蚀介质与基体的接触,同时抑制腐蚀产物的扩散,对镁合金起到防护作用.     

AZ91D镁合金表面微弧氧化陶瓷膜微观结构与组成的研究

采用自制的恒流非对称方波电源用微弧氧化法在AZ91D镁合金表面制备了耐腐蚀陶瓷膜,通过微观分析手段对微弧氧化膜的截面特征、元素成分分布及表面膜的相组成进行了分析,研究了微弧氧化工艺参数对膜层表面形貌、微观结构与组成等的影响.结果表明,提高电流密度会造成组织疏松微孔孔径增大;硅酸盐溶液中微弧氧化制得的陶瓷膜优于铝酸盐溶液.而且电解液中的离子可参与成膜反应,硅酸盐溶液体系镁合金微弧氧化陶瓷层主要由MgO和Mg_2SiO_4相组成,铝酸盐溶液体系微弧氧化膜层主要由MgAl_2O_4相组成.     

以锡酸钠为主盐的AZ91D镁合金化学转化处理工艺

利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XRD)和全浸蚀试验等手段,研究了AZ91D镁合金锡酸盐化学转化膜的形貌特征及耐腐蚀性。溶液主要成分包含Na2SnO3、NaOH、乙酸钠和适量添加剂。结果表明,转化膜主要由镁的α相、β相和MgSnO3.3H2O组成;该环保型化学转化新工艺可获得银白色膜层,表面由近球状颗粒构成,孔隙分布均匀,膜层厚度在微观尺寸上较均匀。该膜层可以对AZ91D镁合金提供有效的保护。     

AZ91 镁合金表面Ce-Mn 转化膜组织及性能表征

室温下,在AZ91 镁合金表面制备Ce-Mn 复合转化膜,通过单因素实验研究了Ce(NO3 )3 浓度和KMnO4 浓度对转化膜耐腐蚀性能的影响,确定了较佳的浓度配比。分析了转化膜的结构及组成,通过交流阻抗谱,研究了Ce-Mn 对基体镁合金的防护机制。结果表明:Ce-Mn 转化膜为非晶态物相结构,膜层主要由铈、锰和少量镁的氧化物或氢氧化物组成,Ce-Mn 转化膜可对镁合金起到较好的防护作用。