电火花表面改性对AZ91D镁合金电弧喷涂铝涂层耐蚀性的影响

通过电弧喷涂/电火花沉积复合工艺在AZ91D镁合金表面制备了耐蚀性涂层。利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、电化学测试和浸泡实验等研究手段,研究了电弧喷涂/电火花沉积复合涂层的结构及耐腐蚀性能,并对涂层腐蚀机制进行了分析。结果表明:经电弧喷涂/电火花沉积复合处理后,E corr=-1.33 V,较基体和喷涂铝涂层试样分别正移约280,40 mV,腐蚀倾向性有所降低;点蚀电位为-0.704 V,较电弧喷涂铝涂层试样提高约60 mV,点蚀敏感性有所降低;电弧喷涂铝涂层试样的钝化电流i pass=4.6×10-3A·cm-2,电弧喷涂/电火花沉积处理试样的ipass=3.2×10-5A·cm-2,经电火花表面改性后,涂层钝化膜自修复能力大幅增强;在3.5%NaCl溶液中,经36 h浸泡试验后,电弧喷涂铝涂层试样表面出现直径达150μm的点蚀坑;而电弧喷涂/电火花沉积复合涂层表面仅出现直径约5~8μm的点蚀坑,涂层发生的主要为亚稳态点蚀。     

混合稀土阻燃镁合金AZ91D的腐蚀性能分析

利用静态失重法、极化曲线研究了AZ91D-0.1%RE镁合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,加入0.1%RE提高了镁合金的平衡电位和腐蚀电位,降低腐蚀电流,从而显著降低合金的腐蚀速度。     

AZ91D镁合金表面真空蒸镀锌铝复合涂层的研究

采用真空蒸镀的方法在AZ91D镁合金表面沉积了锌铝复合涂层,之后在大气环境中,400℃,32 MPa压力下保温2 h。利用OM,SEM,EDS,XRD对涂层的表面形貌,断层结构,表层物相组成进行观察和分析,并对蒸镀锌铝涂层的镁合金进行显微硬度测试和耐蚀性试验。结果表明:在AZ91D表面获得了均匀的锌铝复合涂层,涂层与基体间形成了相互扩散的过渡层,结合二元相图及各点的EDS结果分析可知,在Mg/Zn界面形成的共晶相为Mg2Zn11或MgZn2,在A l/Zn界面形成的共晶相为A l2Zn3;热压处理的试样表面显微硬度达到了1360~1430MPa,为基体硬度的1.7~2.4倍;在3.5%的NaC l中性溶液中浸泡72 h后,热压试样的涂层未发现明显破裂,岛状组织仍然存在,试样表面只出现了少量黑色斑点状的腐蚀,未热压试样的涂层大片剥落,露出了亮白色的基体,涂层已起不到保护基体的作用,而AZ91D试样的基体组织受到了很大破坏,腐蚀坑呈大片的连续状,并有团絮状的腐蚀产物Mg(OH)2,这种疏松的结构不具有防护作用,可见热压涂层使镁合金表面的耐蚀性能得到了明显的改善。     

AZ91D镁合金表面Ni基激光熔覆涂层的组织和性能

以Ni-Cr-Fe合金粉末与铝包镍粉末作为涂层材料,采用激光熔覆技术在AZ91D镁合金表面制备熔覆合金涂层.测试熔覆涂层的微观组织及性能,结果表明:Ni-Cr-Fe合金粉末占Ni基涂层材料含量的30％时,熔覆涂层的综合性能最佳.此时熔覆层厚度为827 μm,稀释率为22.62％,熔覆涂层区域为1 000～3 000 μ...     

等温热处理对AZ91D合金组织和力学性能的影响

研究了AZ91D合金在半固态等温热处理过程中,等温温度和等温时间对其组织和力学性能的影响.结果表明:在本实验条件下,当等温热处理温度为585℃、等温时间90min时,AZ91D合金具有良好的组织形态和力学性能.     

铈镧混合稀土对AZ91D压铸镁合金显微组织和蠕变性能的影响

研究了不同含量Ce/La(x=0,0.1,0.5,1.0)对AZ91D镁合金显微组织及蠕变性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDX)观察与分析表明,压铸AZ91D镁合金中添加Ce/La后,除了α-Mg,β-Mg17Al12相之外,还生成了新的稀土化合物Al11RE3(RE=Ce/La)化合物,并且细化了合金显微组织、提高了合金室温和高温力学性能。生成的Al11RE3(RE=Ce/La)高温热稳定相使AZ91D+xCe/La(x=0,0.1,0.5,1.0)合金在150℃,50MPa下的蠕变抗力优于AZ91D镁合金,1%Ce/La的合金与AZ91D相比,蠕变延伸率低了0.2%,最小蠕变速率从2.30×10-8s-1降低到2.02×10-8s-1。蠕变试样的微观组织结构分析表明:AZ91D合金的蠕变机制主要以晶界滑移方式为主,Al11RE3(RE=Ce/La)热稳定相在晶界处延缓和阻碍了晶界断裂的过程。     

( Tb,Dy) Fe2合金表面离子注入渗氮改性及抗腐蚀性能研究

采用离子注入技术在(Tb,Dy)Fe2稀土超磁致伸缩材料表面引入氮离子进行改性处理,研究了加速电压对材料表面相结构、微观形貌、表面硬度、抗酸碱腐蚀性能及磁致伸缩性能的影响.结果表明:离子注入渗氮后,(Tb,Dy)Fe2合金表面的REFb相分解,生成了REN,α-Fe和Fe8N新相,材料表面微观形貌发生了明显变化,表面硬度明显提高.通过测试极化曲线研究了渗氮前后(Tb,Dy)Fe2合金在不同PH值NaCl溶液中的抗酸碱腐蚀性能,发现pH值相同条件下渗氮处理后(Tb,Dy) Fe2合金的自腐蚀电位Ecorr较渗氮前明显正移且有钝化现象发生.在加速电压140 kV,离子注入剂量5.0×1017 ion.cm -2条件下渗氮处理的(Tb,Dy)F合金,处于20℃,3.5％ NaCl溶液环境中,pH=4时,△Ecorr=0.23413 V; pH =7时,△Ecorr =0.18992 V; pH=10时,△Ecorr =0.01268 V,渗氮处理后(Tb,Dy)Fe2合金的抗酸腐蚀性能明显增强,抗碱腐蚀性能变化不明显.随着pH值的增大,渗氮与未渗氮(Tb,Dy) Fe2合金的抗腐蚀性能均变差.由于离子注入表面渗氮的渗氮层很薄,渗氮温度很低,渗氮处理没有破坏材料的内部基体结构,因此渗氮后材料渗氮处理没有破坏材料的内部基体结构,其磁致伸缩性能几乎未受影响.研究表明离子注入渗氮是(Tb,Dy)Fe2磁致伸缩材料表面改性的一种有效方法.     

多孔Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb钛合金表面活性次级微孔涂层的构建及其成骨诱导性能研究

为提高多孔医用钛合金的生物活性,以实现快速骨整合,首先利用微弧氧化法(MAO)在多孔Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb(TLM)合金表面制备出含Ca、P的次级微孔涂层,并在此涂层表面通过水热处理生成羟基磷灰石(HA),得到活性次级微孔涂层。采用X射线衍射、电子扫描显微镜和能谱仪分析了活性次级微孔涂层的相组成、微观形貌和元素特征,通过接触角测试实验对比研究了TLM钛合金表面改性前后的亲水性变化,并进一步通过动物实验研究了经表面活性次级微孔层改性后的多孔TLM钛合金的骨整合性能。结果表明,微弧氧化处理可在多孔TLM表面形成规整的含Ca、P相的次级微孔层,水热处理后微孔层的亲水性增强,且具有良好的成骨诱导性能。     

碳化硅复合镍磷合金涂层的组织结构、显微硬度及腐蚀性能研究

镍基复合涂层是一项有望替代电镀铬涂层的先进绿色环保表面处理技术。 本文在铝合金表面制备了纯 Ni、 NiP及其与SiC复合涂层, 利用SEM、 EDS和XRD研究了Ni、 NiP及其复合涂层的微观形貌、 成分与组织结构, 利用显微硬度计与电化学工作站研究了其硬度与耐腐蚀性能。 研究结果表明： SiC 复合电镀纯镍涂层的表面较为 粗糙, SiC 复合电镀镍磷合金涂层中晶粒轮廓明显; 电沉积镍磷合金涂层的相结构包括晶体 Ni2P、 Ni12P5 和非晶 NiP。 铝合金基体表面 Ni-P 合金涂层的显微硬度显著高于纯 Ni 涂层, 引入 SiC 纳米颗粒形成复合涂层可提高其 显微硬度; SiC 颗粒有助于提高复合涂层在氯化钠溶液中的腐蚀电位, 降低腐蚀电流密度, 提高其耐蚀性能。