纯镁和镁合金强流脉冲电子束表面合金化性能

利用强流脉冲电子束对纯镁及镁合金AZ31和AZ91HP进行表面合金化处理。用光学显微镜和扫描电镜对表面处理层形貌和组织进行了分析,腐蚀性能和摩擦磨损测试表明:纯镁表面合金化铝后,样品抗5%NaCl溶液腐蚀性能得到显著提高,维钝电流降低2个数量级以上;而镁合金AZ31以及AZ91HP表面合金化Cr、TiN后,耐磨性均得到提高。     

镁合金AZ91HP强流脉冲电子束表面处理及抗蚀性能研究

研究了强流脉冲电子束表面处理对镁合金AZ91HP腐蚀性能的影响。通过动电位极化曲线测定，处理样品在5％NaCl溶液中的抗蚀性能有显著改善。72h盐浸失重法测试中，处理样品的腐蚀速度最大可以降低一个数量级。扫描电镜(SEM)及电子探针(EPMA)分析发现，强流脉冲电子束轰击处理在AZ91HP样品表层引发快速熔凝过程，进而导致镁、铝元素的含量及分布形式发生变化。样品表面重熔层中Al元素的过饱和固溶及成分均匀化是改善其腐蚀性能的主要原因。     

强流脉冲电子束表面改性AZ31镁合金的耐磨耐蚀性能

选用强流脉冲电子束对AZ31镁合金进行表面改性处理,分析了改性后的AZ31镁合金表面显微结构,测量处理前后AZ31镁合金的耐磨性能和耐蚀性能。结果表明,脉冲电子束处理后AZ31合金表面出现了典型的熔坑形貌,同时熔坑周围有应力波作用产生的褶痕。由电子束快速凝固作用所产生的表层晶粒细化和固溶强化显著提高了AZ31合金的耐磨性。此外,电子束表面改性导致表层镁、铝元素含量及分布形式发生变化。样品表层铝元素的升高是改善其腐蚀性能的主要原因。     

316L不锈钢强流脉冲电子束表面钛合金化及其耐蚀性

利用强流脉冲电子束对不锈钢表面进行了快速钛合金化。将精细钛粉预涂在基体表面后采用强流脉冲电子束对其进行后处理。在电子束对表面的快速加热熔化、混合及增强扩散效应的作用下,部分钛熔入基体表层形成一层富钛层。由于钛的添加有利于形成α相,合金层由α相和γ相混合组成。在模拟体液中的动态极化测试表明,316L医用不锈钢经强流脉冲电子束表面钛合金化后,其在模拟体液中的耐腐蚀性能获得了显著的提高。     

高速钢M2强流脉冲电子束表面改性研究

为了改善高速钢M2的表面强度和耐蚀性能,利用强流脉冲电子束（HCPEB）对高速钢M2进行了表面改性处理,辐照次数分别为1,3,5,7,9次。采用扫描电子显微镜、显微硬度计、能谱仪和盐雾腐蚀试验机测试辐照前后试样表面形貌、硬度、元素分布和耐蚀性能,并分析变化规律。结果表明：强流脉,中电子束辐照处理使高速钢表面极速加热又快速冷却,产生表面淬火作用,导致碳化物溶解,马氏体溶碳量增大,试样表面的显微硬度提高,出现表面光滑化,表面层晶粒细化,改善了耐腐蚀性能。     

M50钢强流脉冲电子束表面改性层的结构与性能

采用强流脉冲电子束技术在不同的能量密度下对M50钢进行表面改性处理,研究不同辐照能量下改性层的表面形貌、硬度及相组成.结果表明,M50钢表面经过电子束改性处理后表层发生熔化,形成了类似火山坑的缺陷,表面粗糙度上升.经过电子束辐照后,重熔层的晶粒明显细化,随着辐照能量密度的增加,残留奥氏体含量逐渐上升,表层的硬度逐渐下降.由于碳化物的溶解,材料的耐腐蚀性能上升.     

电子束表面改性对镁合金耐磨性的影响

以提高镁合金的耐磨性为楔入点,利用强流脉冲电子束对两种典型镁合金AZ31和AZ91HP进行表面重熔处理,并通过扫描电镜和X射线衍射仪对合金表面改性层形貌和相结构进行了分析.电子束处理后镁合金表面呈现快速熔凝的形貌特征,局部出现"熔坑"微观组织.X射线结果表明,电子束处理后镁合金表面残存大量应力,且第二相Mg17Al12发生了固溶,这使两种镁合金改性层的硬度得到提高,从而改善了AZ31和AZ91HP镁合金的耐磨性.     

CuFe10合金强流脉冲电子束表面改性过程温度场模拟

采用强流脉冲电子束处理对Cu Fe10合金表面进行轰击,通过SEM观察横截面可知实际重熔层厚度。建立了强流脉冲电子束表面改性过程含内热源的非稳态热传导的一维物理模型,采用ANSYS软件对其改性过程中的温度场进行了数值模拟。模拟结果表明,所建立的物理模型与实验结果较为吻合。     

强流脉冲电子束表面处理

以T8钢、D2模具钢和AZ91HP镁合金为试验材料,利用强流脉冲电子束(加速电压为27 keV,脉冲持续时间约为1 μs,能量密度约为2.2 J/cm2)在试样表面进行辐照处理,研究了处理试样的表层组织、相结构及性能变化规律.另外,结合电子束能量沉积过程中瞬时温度和应力的作用特点,详细讨论了表面熔坑及深层硬化现象的形成机理.     

AZ31镁合金方波脉冲阳极氧化新工艺研究

采用正交设计,利用盐雾试验评价方法,研究了一种新型镁合金无铬、无氟、无磷脉冲阳极氧化工艺配方.采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射法(XRD)、动电位极化曲线测量方法,评价了优化工艺配方条件下脉冲阳极氧化膜的微观组织结构及其耐蚀性能.结果表明,经优化配方阳极氧化处理可以显著提高镁合金的耐腐蚀性能.     

激光重熔处理对AZ31镁合金表面特性的影响

使用Nd-YAG激光器对AZ31镁合金板材表面进行了激光重熔处理,分析了激光重熔处理对其表面特性的影响.在激光扫描时,试样表面发生了快速熔凝,处理层可分为重熔区、热影响区两部分.重熔区的晶粒得到明显细化,硬度比基体提高5%.腐蚀试验表明,AZ31镁合金在激光重熔处理后,在3.5%的NaCl溶液中的耐蚀性得到明显改善.重熔区晶粒细化和Al元素富集是激光重熔表面处理提高其耐蚀性的主要因素.     

Improved Corrosion Resistance of Magnesium Alloys AZ31 and AZ91HP by High Current Pulsed Electron Beam Treatment

MAGNESIUM ALLOYS are now receiving more andmore applications in the electronic communication,aeronautic and automotive products due to their lowdensity,high strength to weight ratio and goodcastability[1-3]-However,the inherently poorcorrosion resistance of magnesium alloys limits theirfurther utilization.Therefore,significant efforts havebeing made to find one way that allows improving thecorrosion resistance of magnesium alloys effectively.Increasing the purity of magnesium alloy and t…     

焊后塑性变形对搅拌摩擦焊AZ31镁合金耐腐蚀的影响

设计了AZ31镁合金的母材(BM)、搅拌摩擦焊接头(FSW)、焊后横向拉伸5%(FSW+T)和焊后拉伸加退火(FSW+T+A)等4组试样。通过对比4组试样在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的耐腐蚀性能,探索焊后塑性变形对接头耐腐蚀性能的影响。结果发现,AZ31镁合金的耐腐蚀性能在搅拌摩擦焊接后显著改善,但焊后横向拉伸将显著降低接头的耐腐蚀性能,而拉伸后退火处理使接头耐腐蚀性能增强。4组试样的腐蚀速率由大到小为:BM>FSW+T>FSW≈FSW+T+A。焊后横向拉伸在AZ31镁合金焊接接头中引入拉伸孪晶及位错滑移,两者对接头的耐腐蚀性能产生不利影响,但位错滑移所起的作用更显著。     

AZ31镁合金表面有机膜的耐腐蚀性能

采用有机镀膜的方法在AZ31镁合金表面制备了具有功能特性的有机薄膜.通过对循环伏安特性曲线的分析,研究了镁合金表面有机膜的生长机理.结果表明,有机膜的形成过程要经历形核、稳定生长和薄膜增厚3个阶段;结合盐雾腐蚀试验,分析了镁合金表面的耐腐蚀性能,探讨了有机镀膜的最佳工艺条件.     

AZ31镁合金表面Al合金化层的制备与性能研究

为提高镁合金表面的耐蚀性,采用热喷涂技术在AZ31镁合金表面制备铝涂层,并利用脉冲钨极氩弧表面熔覆的方法进行表面重熔,获得富铝的合金化层,分析了合金化层的组织结构和性能。研究结果表明:在AZ31镁合金表面的铝合金化层中存在典型的树枝晶结构,含有金属间化合物Mg2Al3,Mg17Al12以及α-Mg和Al固溶体。显微硬度测试表明,铝合金化可使AZ31镁合金表面硬度由HV50左右提高到HV200左右。极化曲线测试表明,合金化层提高了镁合金表面的耐蚀性。     

Improvement of Wear Resistance of Magnesium Alloy AZ91HP by High Current Pulsed Electron Beam Treatment

MAGNESIUM ALLOYS exhibit high strength toweight ratio and stiffness and are finding theirapplications in air,automobile and electronic industries.Despite the worldwide growing interests inmagnesium alloys,their inferior wear resistance is aserious impediment.Considering that wear is asurface-related behavior,surface modification canresolve the problem.Recently,intense and pulsed energetic beams areemerging as new and effective methods for surfacemodification.The High Current Pulsed Ele…     

挤压态AZ61镁合金磨损性能研究

主要研究了挤压态AZ61镁合金在不同载荷和滑动摩擦速度条件下的磨损性能。采用SEM对磨损面进行显微组织观察与分析,讨论了不同载荷下材料的主要磨损形式。结果表明,磨损质量损失随着滑动摩擦速度和载荷的增加而增加。挤压态AZ61镁合金的磨损机制主要分为轻微磨损和严重磨损。轻微磨损主要是擦伤磨损、氧化磨损与剥层磨损,在磨损面上形成的擦痕与裂纹,其磨损程度较轻,磨损面积小;当载荷增加到100N和120N时,塑性变形和熔化在磨损面形成的磨痕较深且磨损面积大,表现为严重磨损。     

复合合金化对AZ91镁合金腐蚀性能的影响

利用静态失重法和金相观察研究了0.5%的Ce、0.2%的Ca、0.2%的Sr(质量分数)复合合金化对AZ91镁合金在质量分数为3.5%的NaCl水溶液中的腐蚀行为。结果表明,0.5%的Ce、0.2%的Ca、0.2%的Sr复合加入显著降低合金的腐蚀速率,其耐蚀性明显高于AZ91基体合金,也优于单独添加0.5%的Ce的合金。腐蚀性能提高的原因主要归结为:复合合金化导致α-Mg晶粒明显细化,Al元素的偏析减轻,块状的β-Mg17Al12相变为非连续网状分布。     

Aluminum Electroplating on AZ31 Magnesium Alloy with Acetic Anhydride Pretreatment

Magnesium (Mg) alloys for metal electroplating require a surface pretreatment, i.e., the removal of the spontaneously oxidized surface layer (MgO, Mg(OH)₂, and MgCO₃). However, the use of highly toxic and/or corrosive acids in conventional pretreatment processes has become an issue. In this study, a facile and less toxic pretreatment is demonstrated and applied in aluminum (Al) electroplating. The immersion of the AZ31 Mg alloy into acetic anhydride (Ac₂O) removed the spontaneously oxidized surface layer and formed a thin but stable magnesium acetate (Mg(OAc)₂) layer that protects the metal substrate from further oxidation. The Al electroplating bath is a concentrated diglyme (G2)-AlCl₃ organic solution that can readily dissolve Mg(OAc)₂ to enable direct plating onto a metal substrate. The as-deposited Al layer has a compact and crack-free morphology that improves the corrosion resistance and hardness (2.7 GPa). Owing to the lack of an interfacial oxidized layer, heat treatment led to the successful diffusion of Mg and Al atoms, which increased the hardness to 4.4 GPa. The Ac₂O pretreatment of Mg alloys enables the successful Al electroplating and subsequent heat treatment.     

AZ31D表面电子束Al合金化组织性能研究

采用Nadezhda-2电子束表面改性设备在AZ31D表面进行脉冲束流轰击Al合金化研究,通过OM、XRD等检测手段进行分析可知,合金化改性层表层晶界有熔断现象且有典型火山熔坑,合金化层未出现第二相Mg17Al12应力梯度因素使熔坑周围产生120°碎块.合金化层腐蚀性能测试表明,随轰击次数增加腐蚀性能改善.