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镁合金具有比强度高、电磁屏蔽性好和易回收等一系列优点,广泛应用于航空航天、汽车制造等工业领域。然而,较差的耐腐蚀性和耐磨性能制约着镁合金的应用拓展。采用表面改性技术是提高镁合金的耐腐蚀性能和耐磨性能的重要途径之一,其中Al涂层由于耐腐蚀性好、与镁合金基体互溶性好、易回收等优点而受到关注。本课题利用脉冲偏压磁控溅射技术在镁合金表面渗镀Al及AlN/Al涂层。通过改变渗镀温度、偏压和氮分压等参数,研究工艺参数对涂层组织和性能的影响。用光学显微镜、辉光放电光谱技术(GDOES)和X射线衍射仪(XRD)分析涂层组织结构和成份;显微硬度仪测试显微硬度;球盘磨损仪和白光干涉仪测定涂层摩擦系数和磨损量;电化学极化分析腐蚀性能。结果表明,渗镀铝涂层由铝沉积层和扩散层组成,随渗镀温度升高,沉积层厚度变薄,扩渗层厚度增加;X射线衍射(XRD)分析表明渗镀层主要由Al、Mg两相组成,在较高温度(450℃)时有少量的Al12Mg17相出现;渗镀层硬度沿深度呈梯度变化逐渐降低,随温度升高,硬度梯度变化变缓。偏压200V时镁合金表面不同温度磁控溅射渗镀Al涂层后耐磨性能提高不明显,但耐腐蚀性能有了较大幅度的提高,其中自腐蚀电位升高了300mV,腐蚀速率降低了一个数量级。在较高偏压(400V)时,耐腐蚀性能提高最大,腐蚀速率降低了三个数量级。在上述渗镀Al涂层的基础上,通入N2在镁合金表面制备了AlN/Al多层涂层。结果表明涂层中出现了AlN相和Al12Mg17相。渗镀AlN/Al涂层后比磨损率较镁合金基体下降了一个数量级,耐腐蚀性也有较大程度的改善,其中在氮分压PN2 =0.4Pa时腐蚀速率较镁合金基体降低了三个数量级。