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AZ91D鎂合金（化學成分）表面改性復(fù)合涂層
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2014-03-26
?鎂合金具有密度小、比剛度和比強度高、阻尼減震性能好、良好的抗電磁干擾屏障等優(yōu)點，在機械、交通、航空航天、電子信息等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。但鎂合金低硬度、耐磨和耐蝕性差的缺點大大限制了它的應(yīng)用范圍。因此，如何提高鎂合金的強度、硬度、耐磨性、耐蝕性等綜合性能，已成為鎂合金研究的重點方向之一。從材料的內(nèi)在屬性出發(fā)，解決鎂合金性能方面存在不足的最佳途徑之一是對其進行表面改性。目前國內(nèi)外針對鎂合金的傳統(tǒng)表面改性方法有較大的局限性，而高能束技術(shù)如激光束、電子束、離子束由于可在材料表面獲得具有優(yōu)異力學、耐磨、耐蝕性能且與基體呈冶金結(jié)合的改性層，從而引起越來越多的關(guān)注。高熔點涂層如陶瓷涂層具有高硬度和高耐磨、耐蝕性，如能將之應(yīng)用于鎂合金的表面改性，將會極大提高鎂合金的表面性能。但由于陶瓷顆粒與鎂合金之間的潤濕性相對較差而極易產(chǎn)生裂紋。而金屬間化合物/陶瓷復(fù)合材料是今年來迅速發(fā)展起來的一種新型材料，由于這類材料充分顯示了金屬間化合物和陶瓷各自的優(yōu)點而彌補或部分彌補了彼此的缺點,而備受人們的關(guān)注。本文采用等離子熔覆技術(shù)在AZ91D鎂合金表面制備NiAl/TiC復(fù)合涂層，系統(tǒng)研究了涂層的顯微組織、成分、硬度和耐蝕性能。
實驗選用AZ91D?鎂合金為基材，其化學成分（質(zhì)量分數(shù)，%）為：8.5~9.5Al，0.17~0.40Mn，0.90~0.95Zn，≤0.05Si，≤0.025Cu，≤0.001Ni，≤0.004Fe，余量為Mg。用線切割加工出60mm×40mm×10mm的試片。涂層材料采用Ti粉、C粉(粒度都為200目)，按摩爾比1∶1進行配比，反應(yīng)合成NiAl材料，經(jīng)破碎、研磨、過篩呈約200目粉體。按照NiAl∶TiC=7∶3質(zhì)量比將三種粉末充分混合待用。鎂合金試片經(jīng)去油、打磨、拋光、清洗后，將混合后的粉末用粘結(jié)劑預(yù)置于鎂合金表面，并用壓力機將之壓制至1mm厚。靜置一段時間后，采用自行研制的DGR-5型等離子表面處理設(shè)備進行涂層熔覆。工作氣體為99.99%的氬氣，氬氣流量0.1m3/h，工作電流50A，工作速度15mm/s。
采用等離子熔覆技術(shù)，選用合適的等離子工藝參數(shù)，在AZ91D鎂合金表面制備出原位自生TiC顆粒和NiAl金屬間化合物的復(fù)合涂層。復(fù)合涂層的組織形貌為塊狀TiC顆粒分布在NiAl金屬間化合物的基體上。同基體金屬相比，在NiAl和TiC的復(fù)合作用下，使得涂層的顯微硬度和耐蝕性能都有極大提高。
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