前处理工艺对AZ91D镁合金直接化学镀的影响

通过不同的酸洗配方工艺,对比讨论了前处理工艺对AZ91D镁合金直接化学镀镍(DEN)的沉积速率及镀层与基底结合性能的影响。结果表明,AZ91D镁合金表面活化后,虽然粗糙界面由于更多的结合点和更大的机械互锁作用,能提高镀层与基体间的结合力,但是镀层结合的致密程度对结合力的影响作用更为显著。以磷酸和氟化钾为酸洗配方的前处理工艺,更适合AZ91D镁合金直接化学镀。     

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。     

温度对AZ91D镁合金初期大气腐蚀行为的影响

采用金相显微镜、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X-射线衍射（XRD）研究温度对AZ91D镁合金初期大气腐蚀的影响,并且分析了AZ91D镁合金在不同温度的大气环境中的腐蚀形貌和腐蚀产物。试验结果表明：镁合金在20℃大气环境中的腐蚀增重随时间变化较小,30℃大气环境中的腐蚀增重在196h后加速,腐蚀428h后镁合金在30℃大气中的腐蚀增重约为20℃的2倍。20℃和30℃大气环境中的腐蚀产物主要以胞状形态生长,胞状产物表面附着大量的针状产物。随温度升高,初期腐蚀速率提高,腐蚀产物覆盖率增加。     

Y对AZ91D镁合金组织及力学性能的影响

研究了稀土元素钇（Y）对AZ91D镁合金铸态及热处理态的组织和力学性能的影响。结果表明：Y会强烈地细化合金组织，并在合金中生成方块状的Al6Mn6Y相及杆状的Al2Y相。少量的Y能显著提高合金的力学性能，当Y含量（质量分数）达到1．5％时，合金得到最佳的力学性能。另外，含Y的AZ91D合金固溶处理后硬度及抗拉强度皆高于原AZ91D合金，并且Y会推迟镁合金的时效过程，延长时效峰值的到来时间。     

热处理对AZ91D镁合金腐蚀性能的影响

对经过不同热处理工艺处理后的AZ91D镁合金进行腐蚀试验,并测定其腐蚀参数.对腐蚀数据及金相显微组织分析、观察表明:时效处理后的AZ91D镁合金腐蚀率最低为2.128mm/a,为铸态和固溶加时效处理的AZ91D镁合金(3.081mm/a、3.209mm/a)的69.1%和66.3%;比仅进行固溶处理的AZ91D镁合金7.400mm/a的腐蚀率减少了71.2%,耐蚀性能提高2.48倍.合金组织中β相的形态和数量对合金腐蚀率起着重要作用.     

热处理对AZ91D镁合金相结构的影响

通过金相分析、XRD、SEM及TEM等分析手段,研究了AZ91D镁合金热处理状态下的相结构变化,结果表明:AZ91D镁合金在420℃固溶保温20 h,β-Mg<,17>Al<,12>几乎全部分解,Al原子以置换固溶的形式进入到Mg基体中;175℃时效保温不同的时间,随着时效保温时间的延长,析出相的析出方式和形态都发生变化.TEM观察发现,时效18 h的AZ91D镁合金中存在着短柱状的析出相,β-Mg<,17>Al<,12>与α-Mg之间存在着[011]<,β>//[13 42]<,α>的位向关系.     

AZ91D镁合金表面低温扩散渗铝层的组织与性能

采用AlCl3-NaCl熔盐,在较低温度(380℃)下对AZ91D镁合金表面进行热扩散渗铝处理,制备一扩散合金层。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线能量色散仪、X射线衍射仪,对所得的扩散合金层的组织和结构进行分析;采用纳米压痕仪分析表面合金层的硬度;采用交流阻抗及极化曲线分析在3.5%(质量分数)NaCl溶液中进行熔盐冶金扩散处理前、后AZ91D镁合金的耐腐蚀性能。结果表明:AZ91D镁合金经熔盐冶金扩散处理后,在较低温度下,即可获得连续致密的表面合金层;合金层主要由外层的Mg2Al3与内层的Mg17Al12金属间化合物组成,该表面合金层的形成伴随着熔盐中置换反应及扩散过程的发生;合金层显著提高合金的表面硬度,并明显改善AZ91D镁合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的耐腐蚀性能。     

AZ91D镁合金化学镀Ni-P的沉积机制

利用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）及能谱（EDS）等分析测试手段,研究AZ91D镁合金上直接化学电镀Ni-P的沉积过程。结果表明：活化后的表面上不同位置处最初沉积Ni的过程不同。在活化后的块状物上,由于氟化物的溶解,Mg置换出Ni,因此最初“块状物”上只有Ni沉积,没有P。β相和α相边缘则是由于其电位较高,附近的Ni2+得到Mg失去少量电子后还原沉积出高催化活性的Ni核,催化了次亚磷酸钠还原沉积出P和Ni。     

微量钒对AZ91D镁合金显微组织的影响

研究了添加微量钒对AZ91D镁合金显微组织的影响。在AZ91D镁合金熔炼过程加入AlV55中间合金引入钒元素,用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线衍射等分析研究了加钒前后合金组织的变化以及钒在合金中的存在形式。结果表明:钒的引入使β-Mg17Al12相由不连续网状逐渐离散化,钒在AZ91D合金中主要以新相Al3V形式溶解或分散于β-Mg17Al12相和α-Mg基体中。高熔点的新相Al3V在AZ91D镁合金凝固过程中先于其他相生成聚集在固液界面前沿,抑制晶粒的长大;同时由于α-Mg相细化而使晶界面积增加,相应的单位面积晶界处发生共晶反应的熔液体积减少,生成的β-Mg17Al12相变得细小。同时由于晶粒尺寸减小以及晶界处Al3V相的强化作用,AZ91D合金的硬度随着添加钒含量的增加呈增大趋势。     

快速凝固AZ91D镁合金组织的研究

用光学显微镜和透射电镜观察了普通凝固和快速凝固AZ91D合金的组织，用X射线衍射XRD分析了合金的相组成。结果表明，普通凝固AZ91D合金组织由α-Mg基体和β-Mg1，Al12相组成，晶粒较粗大，而快速凝固AZ91D合金薄带截面组织由靠近辊面的粗大等轴晶区、中部的柱状晶区和自由表面层的细小等轴晶区三部分组成，三层组织均为过饱和α-Mg固溶体，并观察到较高的位错密度。     

镁合金表面加弧辉光离子渗镀Ti的腐蚀性能研究

加弧辉光离子渗镀技术将辉光放电与弧光放电有机地结合起来,利用辉光放电空心阴极效应使工件迅速升温,同时在真空容器壁上设置一个或多个金属阴极电弧靶源,利用真空电弧放电而不断地发射出高能量、高电流密度、高离化率的欲渗金属离子流,依靠扩散和离子轰击作用快速渗入工件表面层,在工件表面可以形成渗层、镀层、渗镀结合层.在实验条件下对镁合金AZ91表面渗镀了Ti,采用极化曲线测试和盐雾实验分析了处理后材料的腐蚀行为,用扫描电镜（SEM）分析了Ti镀膜的表面形貌,用电子衍射光谱（EDS）和辉光放电光谱仪（GDS）分析了表面化学成分分布.结果表明渗镀Ti显著提高了AZ91的耐腐蚀性.     

AZ91镁合金磷酸盐-高锰酸盐转化膜工艺的研究

采用正交试验法设计了以磷酸盐-高锰酸盐为基础的无铬转化工艺优化试验,讨论了工艺对转化膜厚度、耐蚀性能及形貌的影响。结果表明:当ZnSO4和NaF的浓度分别为5和1g/L,pH值为4时,转化膜耐蚀性能可提高8倍以上。转化液pH值对膜层厚度、形貌及耐蚀性能均影响显著,当pH过小时,膜层疏松易脱落,仅剩下内层转化膜,膜层较薄,耐蚀性能较差;当pH为4时,膜层厚度达到极大值,内、表膜层结合紧密,大幅改善转化膜的耐蚀性能;当pH值继续增大时,膜层致密,但内、外膜层结合力较差,耐蚀性能有小幅提高。     

AZ91D镁合金微弧氧化膜的腐蚀行为研究

利用双向全波脉冲电源对AZ91D镁合金在硅酸盐体系中进行了微弧氧化处理,通过电化学阻抗谱(EIS)测试、极化曲线分析并结合XRD和SEM等分析方法对微弧氧化处理的镁合金腐蚀行为进行了研究.结果表明,微弧氧化膜表面分布着几微米的微孔,微弧氧化膜中主要含有MgF2,Mg2SiO4和Al2O3.AZ91D镁合金经过微弧氧化处理之后,耐蚀性能明显提高,自腐蚀电流密度降低3个数量级,自腐蚀电位高出约300 mV,阻抗值高出3个数量级,研制的微弧氧化膜对镁合金具有很好的防腐保护性能.     

AZ91D镁合金微弧氧化膜性能影响因素

采用新型双端脉冲电源在大面积镁合金AZ91D上制备微弧氧化膜,研究了电源电压、占空比和电流密度对微弧氧化膜性能的影响。结果表明,微弧氧化膜的厚度随电压、电流密度和占空比的升高而增厚。氧化膜的结构和形貌随电源参数的变化而变化,氧化膜上的孔隙和裂缝会随着电压和占空比的升高而增多。盐雾试验表明随占空比、电流密度和电压增加,氧化膜的耐腐蚀性均减弱。     

压铸镁合金AZ91D无铬转化膜

以压铸镁合金AZ91D为基底，用乙酸盐高锰酸盐在其表面制备出无铬化学转化膜，用扫描电镜和能谱仪研究了转化膜的形貌和成分，极化曲线法测定转化膜的耐蚀性能。结果表明，该无铬转化膜为黄色鳞片状，由锰、镁氧化物和镁锰氧化物组成，耐蚀性能高于压铸镁合金基体。     

AZ91D镁合金中的夹杂物

就镁合金铸件中夹杂物的形成过程以及它们对镁合金铸件质量的影响进行了分析。试验研究表明,在镁合金中,主要存在有氧化物夹杂、熔剂夹杂和外来夹杂等几种夹杂物,其中最主要的夹杂物是氧化物夹杂。通过适当工艺可以去除大部分夹杂物。     

Al-Ti-C对AZ91D合金显微组织影响

研究了不同Al-Ti-C含量对AZ91D镁合金铸态及T6态金相组织的影响。分析表明,在一定的范围内,随着Al-Ti-C中间合金的加入,AZ91D合金晶粒尺寸逐渐变小,晶粒被细化;影响AZ91D合金晶粒尺寸的原因是Al-Ti-C中间合金中存在Al4C3和TiC复合颗粒形核相。     

Cerium-Based Sealing Treatment of Mg–Al Hydrotalcite Film on AZ91D Magnesium Alloy

An environment-friendly cerium-based sealing treatment was developed to improve the surface integrity and corrosion resistance of Mg–Al hydrotalcite film on AZ91D magnesium alloy. The cerium dioxide was generated through three stages namely nucleation, growth and dissolution, modifying the surface of AZ91D Mg alloy, and the hydrotalcite film became integral after being treated for 30 min. The results of polarization curves showed that the anti-corrosive performance of the hydrotalcite film was enhanced by the sealing treatment. Moreover, the immersion tests and electrochemical impedance spectrum measurements also demonstrated that the sealed hydrotalcite film provided a longer-term protection of magnesium alloy from corrosion as compared to the unsealed one.     

AZ91D镁合金的电弧喷涂处理

采用电弧喷涂方法对AZ91D镁合金进行处理,研究电弧喷涂电压和气压对涂层界面显微组织和结合强度的影响。结果表明,最佳的电弧喷涂电压为30 V,喷涂气压为0.6 MPa,此时涂层与基体的结合最为紧密。