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本课题结合AZ91D镁合金热处理工艺与微弧氧化工艺,主要探讨了金属型AZ91D镁合金热处理工艺与微弧氧化工艺相结合时的交互作用。金属型AZ91D镁合金经415℃固溶处理24小时后,硬脆β相溶入基体相形成过饱和固溶体,材料硬度下降,强度和延伸率提高。再经200℃人工时效处理16小时,重新析出的β相使材料硬度提高,强度提高,但牺牲了部分延展性。“部分固溶”处理为传统固溶时效热处理工艺的不完全状态,“部分固溶”处理后材料性能介于未热处理与传统固溶时效热处理之间。在对材料性能提高程度要求不严格的情况下,采用“部分固溶”热处理工艺可以降低能耗并可提高生产效率。“部分固溶”处理温度在380℃～395℃间,处理时间选用2h时可取得较好的综合效果。相同微弧氧化工艺条件下,金属型AZ91D镁合金不同热处理状态微弧氧化膜的表面形貌、成分、相组成保持不变。AZ91D镁合金微弧氧化是不断向外喷射沉积逐渐生长的过程,膜层表面喷射空洞和沉积物颗粒逐渐粗大化,同时积聚各种内应力并萌生裂纹。固溶处理使AZ91D镁合金元素得以均匀分布,减小了膜层中的内应力积聚,带来了较好的成膜效果,并降低了微弧氧化的能耗。时效处理不改变微弧氧化陶瓷质的喷射沉积物,但会造成内应力缓慢释放,从而引起表面裂纹的轻微扩展。固溶时效态基体微弧氧化膜厚度值在同电参数下处理相同时间后始终小于铸态基体和固溶态基体,而同电参数同厚度时其粗糙度始终介于铸态基体和固溶态基体之间。微弧氧化不导致金属型AZ91D镁合金基体组织的改变。微弧氧化膜层对基体有一定的强化作用,但其强化作用有限。对固溶态基体进行微弧氧化处理,基体抗拉强度曾一度提高到T61处理后的水平,但一定膜厚后裂纹变化开始削弱这种强化作用。延伸率的变化也同样出现先升高,后降低的趋势。将对微弧氧化后固溶态基体进行时效处理时,膜层中内应力缓慢释放,材料抗拉强度随微弧氧化膜的增厚而逐渐减小,延伸率则出现上下轻微波动。微弧氧化对固溶时效热处理基体抗拉强度和延伸率影响不大。微弧氧化膜在拉应力作用下呈现出分层断裂的特征:致密层有一定的韧性,与基体结合良好;疏松层韧性小,呈现出剥落特征。