鎂合金激光表面合金化Al-SiC強化層組織及性能研究.pdf

1、鎂合金的密度很?。ù蠹s為1.8g/cm3），比強度高，比剛度大，而且鎂合金還具有良好的導熱性及吸震性能，承受沖擊載荷的能力比鋁合金還強，對有機物和堿的腐蝕具有很強的抗蝕性。優(yōu)良的綜合性能使得鎂合金廣泛應用于航空航天、國防軍工、交通、電子以及輕工和醫(yī)療器材等行業(yè)，且擁有十分重要的應用價值和廣闊的市場前景。然而鎂合金仍具有一些不足之處，如硬度較低、耐磨耐腐蝕性能較差等，這些缺陷嚴重地制約了鎂合金在各領域的進一步應用和發(fā)展。因此，對鎂合金表面

2、進行改性處理以提高其綜合性能具有非常積極的意義。
　　本論文以AZ31B鎂合金為基材，采用預置Al-SiC復合粉末的方法，在鎂合金基材表面進行激光合金化處理，處理完后，利用SEM、XRD、EDS等方法，對試樣合金化層的顯微結構及物相成分進行了分析，同時對合金化層的顯微硬度、耐磨性以及耐腐蝕性能進行了研究。研究結果表明：強化層與基體呈良好的冶金結合、組織均勻致密，沒有起球、氣孔和裂紋等缺陷；Al+1％SiC合金化層主要由Al3Mg2

3、、Mg2Si、Mg17Al12、Mg2C3、Al2O3等相組成；Al+3%SiC合金化層主要由Mg2Si、Al3Mg2、Mg17Al12、Mg2C3、Al2O3組成；而Al+5%SiC合金化層則主要由Mg2Si、Al3Mg2、Mg17Al12、Al4C3、Mg2C3和Al2O3組成，涂層的顯微硬度、耐磨損性能、耐腐蝕性能都明顯高于基體。隨著復合粉末中SiC含量的增加，合金化層的硬度也隨之增加，同時耐磨性能也越來越好。當復合粉末中SiC粉

4、末含量達到5%時合金化層硬度最高且耐磨性能最好，與鎂合金基體相比，合金化層的平均硬度為295HV，提高了4.2倍，最高硬度達到了336HV；耐磨性能也得到很大提高。三種涂層的腐蝕電位分別比AZ31B鎂合金基體的-1.517V提高了0.252V、0.281V、0.30V，腐蝕電流分別比AZ31B鎂合金基體的0.221A降低了0.067A、0.056 A、0.060A。三種合金化層的耐腐蝕性能相比基體都明顯增強。
　　經(jīng)多次試驗研究，