AZ91D镁合金研究新进展

分析了国内外有关AZ91D镁合金铸态组织与合金相、热处理以及合金元素对铸态组织及合金相的影响等方面的最新研究;综述了力学性能的提高与改善的方法和效果;介绍了AZ91D镁合金表面金属涂层处理技术的新进展以及半固态处理技术在AZ91D镁合金上应用的新进展。     

AZ91D镁合金遗传性研究

选择3个厂家生产的镁合金锭作为原料,分别将它们重熔,分析不同厂家的镁合金重熔前后的组织,以及利用回炉料生产的镁合金的组织.结果表明,镁合金重熔和添加回炉料后的组织与性能,同对应的原料组织基本相同或非常相近,具有明显的遗传性.镁合金在熔化过程中,存在的近程有序的原子集团具有和原料组织结构相同或相近的特性,合金液中的团簇(遗传因子)理论能够恰当地解释镁合金的遗传性.     

AZ91D镁合金表面化学转化处理及镀镍

通过扫描电镜、盐雾实验、显微硬度测量等实验方法,分析AZ91D经化学转化处理及镀镍后的表面形貌、防腐能力以及镀层硬度.实验结果表明:转化膜与基体结合良好;化学转化膜的存在可避免镀镍层失效后发生强烈的电偶腐蚀,增加镀层的耐腐蚀性能;转化膜上沉积的镀镍层具有较高的显微硬度,可以对镁合金基体起到良好的防护作用.     

提高AZ91D镁合金表面耐腐蚀性能的研究

通过以碱式碳酸镍为镍源的直接化学镀镍-磷工艺,在AZ91D镁合金表面形成镀层。应用X射线衍射分析技术（XRD）、附带能谱仪的扫描电镜（SEM）对镀层的形貌结构、成分等作了检测与分析,采用YWX/Q-150型盐雾试验机对镀层进行耐腐蚀性能测试与评定。研究结果表明：该工艺所获得镀层为胞状致密结构,磷含量11.24%,属于中高磷镀层,且耐腐蚀性能良好,连续盐雾16 h未出现腐蚀斑点,盐雾腐蚀速率明显低于基体的腐蚀速率。     

AZ91D镁合金表面液相电解渗碳的研究

在甘油体系水溶液中,利用液相电解渗透技术在AZ91D镁合金的表面制备了渗碳层。通过XRD、SEM、EDS,测厚仪以及显微硬度计,分析了渗碳层的物相组成,形貌,截面元素分布,厚度和显微硬度,探讨了渗碳层形成的机理和过程。结果表明,以156V的稳弧电压经过5min处理的渗碳层,测得总厚度约为29μm,主要由Mg2C3、MgC2以及Al4C3相组成;渗碳层最高显微硬度(HV0.025)达到178.76。液相电解渗透技术可以快速地在镁合金表面制备出厚度大、硬度高的含碳渗层。     

AZ91D镁合金表面处理过程中的前处理工艺研究

研究AZ91D镁合金表面前处理的除油、酸蚀工艺,对不同除油、酸蚀工艺配方进行了失重、外观性能指标的对比分析,提出了最佳工艺配方;在酸蚀溶液中添加硫脲、六次甲基四胺缓蚀剂减少镁合金溶解量,提高光泽度;采用自腐蚀电位跟踪法研究了镁合金在不同前处理溶液中的电位变化情况;采用光学金相显微镜研究了前处理后镁合金表面形貌;在添加1 g/L缓蚀剂的乙酸溶液中可以获得表面光泽度好、微观缺陷少的镁合金基材。     

AZ91D镁合金微弧氧化膜微观形貌及形成过程研究

采用扫描电镜和金相显微镜系统研究了系列电压下AZ91D镁合金的表面氧化膜形成过程,讨论了微弧氧化膜层形成规律及成膜机制。结果表明:在试验电压范围内,微弧氧化起弧过程可以分为3个阶段:第1阶段为局部腐蚀与氧化相互竞争阶段,在表面缺陷处首先开始腐蚀,形成疏松的氧化膜,同时伴随水的电解过程;第2阶段为微区放电阶段,表面整体被氧化,形成少量孔洞的较致密氧化膜层,水的电解过程加剧;第3阶段为弧光放电阶段,氧化剧烈,膜层在电弧作用下击穿形成连通的孔洞,且孔洞直径和数量增加。     

AZ91D镁合金表面聚氨酯涂层耐腐蚀性能

利用附着力及铅笔硬度测试、浸泡试验、盐雾试验、电化学试验等方法对AZ91D镁合金表面的聚氨酯涂层及环氧聚氨酯涂层形貌和性能进行了研究,并对两种涂层的腐蚀保护效果及机理进行了探讨。结果表明,这两种涂层都能显著提高镁合金的耐腐蚀性能,与基材附着良好且硬度高。与聚氨酯涂层PU相比,环氧聚氨酯涂层ER/PU的耐腐蚀效果更好。     

高速铣削表面粗糙度的研究

通过在HSM－700型高速铣床上的正交铣削试验，联系平时实际的生产加工情况，分析高速铣削的切削加工参数对零件表面粗糙度的影响。通过分析不同铣削参数下的零件表面粗糙度和切屑变形，为高速加工切削参数的选择和表面质量的控制提供依据。     

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。     

AZ91D镁合金磁场时效处理研究

研究了铸造镁合金AZ91D在施加磁场时效前后微观组织及力学性能的变化。结果表明,在交流磁场作用下时效时,AZ91D镁合金的微观组织发生变化,β相增多且分布均匀,耐腐蚀性能略有提高。     

阻燃镁合金AZ91D的研究

研究了通过添加铍，可得到直接暴露在大气中熔炼的镁合金AZ91D。通过金相组织观察发现：当铍的含量达到0.015%时，合金的晶粒度最好，而且具有很好的阻燃性能；同时研究了采用不同的变质剂AZ91D合金进行变质处理。实验结果表明：变质处理的AZ91D合金，组织明显细化，尤其是时效处理后，其力学性能得以大幅度提高，拓宽了合金的使用范围。     

机械研磨处理 AZ91 D 镁合金表面晶粒细化研究

目的研究AZ91D镁合金表面经机械研磨处理的晶粒细化行为与机制。方法通过表面机械研磨处理方法对密排六方结构的AZ91D镁合金进行表面强变形处理,并对表面变形层的微观结构进行表征。结果经过60 min的机械研磨处理后,样品表层形成了厚约80μm的变形层,变形层组织呈梯度分布。随着距表面距离的增加,晶粒逐渐变大,表层晶粒尺寸达到20 nm。结论通过机械研磨处理,AZ91D镁合金表面晶粒可以得到明显细化,达到纳米级,晶粒细化机制是孪生和位错滑移的综合作用。     

AZ91D镁合金化学镀镍

利用化学镀镍的方法，在AZ91D镁合金表面得到了均匀、致密，无明显表面缺陷的Ni－P涂层，X－ray衍射分析表明，镀层组织为单一的Ni；热震实验表明涂层与基体合金结合良好；动电位极化测试表明涂层的自腐蚀电位接近－0．4V（SCE），有明显的钝化区，而腐蚀性能优异，可对基体合金起到理想的防护作用。     

AZ91D镁合金表面无铬转化膜的研究

研究出一种新的镁合金表面转化处理方法.其处理液由磷酸、硝酸盐、加速剂及成膜剂组成.原子力微镜(AFM)对这种转化膜的形貌观察表明,膜的表面光滑而有波浪起伏.用能谱仪(EDX)和X射线衍射谱(XRD)研究该膜结构和组成.EDX试验结果证明转化膜主要由Mg、Al、Mn、P、Ca、O、K、Zn等元素组成.X射线衍射谱表明转化膜由非晶态物质与少量Ca0.965Mg2Al6O27,Mn5.64P3,ZnAl2O4和(Mg0.66Al0.34)(Al0.83Mg0.17)2O4晶态化合物组成.运用电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线试验研究了转化膜在NaCl溶液中的腐蚀过程,结果指出,转化膜表面Cl-吸附区的溶解快于非吸附区是转化膜产生点蚀的原因.     

AZ91D镁合金表面机械研磨处理后显微结构研究

采用表面机械研磨(SMAT)技术在AZ91D镁合金上制备出纳米晶结构表层,利用X射线衍射(XRD)仪、透射电子显微镜(TEM)及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)研究由表层沿厚度方向的组织结构变化特征.结果表明:经过表面机械研磨处理, 样品表层形成了厚度约为40 μm的变形层, 平均晶粒尺寸由约40 nm逐渐增加到约200 nm.     

表面处理对AZ91D镁合金性能的影响

对压铸镁合金AZ91D分别进行了无铬化学转化、喷砂、真空镀钛的表面处理,并采用SEM、EDS、XRD、中性盐雾及电化学等方法检测和评价处理后试样的表面形貌、成分、物相组成和耐蚀性.结果表明:无铬化学转化和真空镀钛都能明显提高镁合金的耐腐蚀性,喷砂处理后镁合金的硬度和粗糙度均达最高,耐蚀性反而下降.     

AZ91D镁合金表面熔盐热扩渗试验

采用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射,研究了ZnCl2-NaCl低温熔盐体系对AZ91D合金表面热扩渗处理的渗层组织结构的影响,并利用极化曲线分析了渗层对合金腐蚀性能的影响。结果表明,在热扩渗温度为325℃,扩渗时间分别为9、12和15h时,合金表面扩渗层平均厚度分别为7.7、8.4和14.7μm。扩渗时间为9、12h的渗层主要组成相为致密的φ-(Al5Mg11Zn4)和τ-Mg32(Al,Zn)49金属间化合物;扩渗15h的渗层组成相为τ-Mg32(Al,Zn)49。合金表面形成的热扩渗层明显改善了合金的耐蚀性能。     

AZ91D镁合金表面转化膜腐蚀及防护涂层性能研究

采用高锰酸盐、钼酸盐、锡酸盐转化液分别对AZ91D镁合金进行表面化学转化,得到三种不同的化学转化膜。分别通过SEM、EDS和全浸试验研究不同转化膜的表面微观形貌、成分和腐蚀率,通过划格法和中性盐雾试验法研究转化膜外部有机涂层的附着性能和耐蚀性能。结果表明,高锰酸盐和钼酸盐转化膜表面具有大量微细裂纹,锡酸盐转化膜表面呈鱼鳞状,均为后续涂装提供了具有一定粗糙度的表面。锡酸盐转化膜的耐蚀性最好,高锰酸盐转化后并涂层的附着力和耐蚀性能最好。     

AZ91D镁合金钼酸盐化学转化表面处理工艺

研究了AZ91D镁合金的钼酸盐化学转化表面处理工艺,利用点滴法和极化曲线法测试转化膜的耐蚀性,用测厚仪测定膜层的厚度,用SEM、EDS和XRD研究转化膜的形貌、成分和结构并探讨了成膜机理.结果表明,当Na2MoO4、NaH2PO4、Ca(NO3)2浓度分别为30g/L、25 g/L、4 g/L,pH为3,温度为40℃,转化时间为20 min时膜层耐蚀性最好,膜层主要由Mg2Mo3O8组成,自腐蚀电位比空白试样提高了58 mV,对铁红漆的附着力达到了4B级.