AZ31B镁合金激光表面熔覆复合涂层的研究

被引量 : 10次 | 上传用户:litao343243581
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
“节能、绿色、环保”是当今工业的发展趋势,镁合金作为“21世纪的绿色工程材料”以其轻质高强的优异性能备受各行业的青睐,但由于镁合金材料耐腐蚀性、硬度、耐磨损性差,在某种程度上制约了它的应用。为了拓展和开发镁合金的潜力,针对镁合金耐蚀性、耐磨性差的问题,提出适当的表面改性方法,对镁合金现实应用有重要的意义。本文采用5kW横流CO2气体激光器在AZ31B镁合金表面进行了激光熔覆Al-Si合金涂层和Al-Si+Al2O3/TiO2复合涂层的试验,以期提高镁合金表面的耐磨性能和耐腐蚀性能。采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度仪、摩擦磨损试验机以及电化学测量系统,深入分析和研究了两种熔覆层的显微组织、界面结合、成分分布、显微硬度、磨损性能以及抗腐蚀性能等。AZ31B镁合金表面激光熔覆低熔点Al-Si共晶合金粉的试验结果表明,涂层与基体结合界面清晰,形成了良好的冶金结合。与原始镁合金相比,涂层的晶粒明显得到细化。XRD分析结果表明涂层主要由Mg、Mg17Al12、Mg3Al2、Mg2Si、Al2Mg等物相组成。Al-Si涂层的显微硬度由基体50HV0.05提高到150HV0.05,是基体的3倍。从磨痕宽度、摩擦系数、磨损量三方面分析了涂层的耐磨性,磨痕宽度大约为780μm,比基材降低了35.0%;摩擦系数波动不大,平均摩擦系数是0.26左右,比基材降低0.34;磨损量大约为2.0×10-3g,比原始镁合金3.5×10-3g减少42.8%;电化学腐蚀试验分析表明Al-Si涂层的腐蚀电位为-1.14V,比基材-1.51V提高0.37V,腐蚀电流密度为0.0358A/cm2,比基材(0.1185A/cm2)降低了0.0827A/cm2;腐蚀质量0.0216g,比基材(0.0410g)减少47.0%。为了获得更良好的性能,把Al-Si粉末和Al2O3/TiO2陶瓷粉末以4:1、6:1、10:1的质量比混合,采用激光熔覆技术,分别获得良好的多道搭接冶金涂层。熔覆层组织均由灰色基体和树枝晶及弥散分布的白色颗粒状物质组成。物相分析表明,三种比例涂层均是由Mg17Al12、Al3Mg2、Mg2Si、Al2O3、TiO2五种化合物组成,比例6:1时,Al2O3、TiO2峰值较高,熔覆层中的陶瓷相最多。硬度检测表明,三种比例涂层硬度都有所提高,其最高硬度基本都在225HV0.05左右,比AZ31B镁合金基体50HV0.05提高3.5倍,且比单一Al-Si涂层的硬度150HV0.05还要提高50.0%;三种比例下涂层的磨痕宽度分别为430μm、400μm、450μm,远远小于原始镁合金;摩擦系数分别是0.25、0.25、0.27左右,比基体减少0.35、0.35、0.33;磨损量分别是0.8×10-3g、0.6×10-3g、1.0×10-3g,比原始镁合金减少77.1%、82.8%、71.4%;三种比例的涂层的腐蚀电位分别是-1.19V、-1.16V、-1.06V,均比基材(-1.51V)提高0.32V、0.35V、0.45V,而腐蚀电流均降低了一个数量级;腐蚀质量分别是0.0190g、0.0178g、0.0256g,比基材0.0410g减少53.6%、56.5%、37.5%。
其他文献
利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、热解气相色谱-质谱(Py/GC-MS)等测试手段对C-9石油树脂进行表征,以期获得有关石油树脂大分子链骨架、侧链、特征基团等结构信息。结果表明:C-9石
<正>原发性高血压(essential hypertension,EH)治疗方法主要为生活方式调整及药物治疗[1]。近年来,运动疗法的降压效果得到国际的共识和关注。运动治疗EH的研究主要集中在有
<正>银监会办公厅近日发布通知,要求各银行业金融机构全面排查代理销售第三方产品的业务风险,银监会及其派出机构将通过明察暗访的形式进行抽查。银监会办公厅12月14日签发的
体育生活是老年人保持身心健康的坚实基础之一。老年人的身心健康状况直接影响其个人和家庭的生活质量,影响和谐社会的构建。做好老年人的体育活动工作,不仅可以增强老年人的
本文从蛮族文化与社会体制化两个角度对中世纪雄史诗进行研究,选取的是史诗中四组八个概念:英雄与英雌、多神教与基督教、荣誉与财富、大众化与小众化。在这些概念中,英雄、多
以太网数字语音广播系统作为一种新的公共广播系统,具有传输距离远,音质效果好,安装简单,扩展性好等传统的公共广播系统所无法比拟的优势,不仅可以实现语音信号的实时播放,并
滑田友,这位以雕塑为生命的中国现代艺术家,出身贫寒。1933年随徐悲鸿赴法,在巴黎从事雕塑创作15年,作品多次获得法兰西艺术家展览金奖等荣誉。1948年回国后,任国立北平艺专
中小企业板自2004年推出已有6年的时间,至2010年3月,在中小板挂牌上市的公司已达370家。中小企业板是在吸取了国外创业板成功的经验和失败的教训、结合我国现有实际情况推出
随着我国对水污染点源污染控制力度的加大,目前我国的水污染负荷中非点源污染负荷所占比重逐步上升,影响日益突出。因此,非点源污染负荷的定量化对流域水污染控制和水环境综
临床实习是临床医学教育的最后阶段,临床实习质量的优劣直接影响着整个医学教育的质量和医学生毕业后的临床实践能力。本研究的目的是通过了解当前临床硕士研究生临床实习质