AZ91D鎂合金表面激光熔覆Al-TiC-Y2O3復(fù)合涂層的組織與性能研究.pdf

1、鎂合金因其有密度低、比強(qiáng)度高、比剛度高、減震性好、易加工等優(yōu)點(diǎn)，在航天、軍工、電子通信、交通運(yùn)輸和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域存在著巨大的應(yīng)用市場。然而由于鎂合金的硬度、耐磨性和耐高溫性能較低，耐腐蝕性能較差，這在一定程度上又制約了鎂合金材料性能優(yōu)勢的發(fā)揮。激光熔覆作為激光表面改性技術(shù)的一個重要研究方向，對改善鎂合金強(qiáng)度、硬度、耐磨、耐熱及耐腐蝕等方面的綜合性能具有重要意義。
　　試驗(yàn)采用Nd∶YAG固體激光器在AZ91D鎂合金表面激光熔覆制備

2、Al-TiC復(fù)合涂層和Al-TiC-Y2O3復(fù)合涂層，Al和TiC的質(zhì)量比分別為9∶1、6∶1和3∶1，Y2O3的加入量分別為0％、0.6％、0.8％、1.2％和2.0％。采用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、顯微硬度計(jì)、電化學(xué)工作站，對熔覆層的組織形貌、物相結(jié)構(gòu)、顯微硬度和耐蝕性能進(jìn)行測定和分析。
　　研究結(jié)果表明:Al-TiC熔覆層主要由Ti3AlC、Al3Mg2、Mg2Al3、AlMg、Al、Mg、Ti6O和TiC等

3、相組成，加入稀土氧化物Y2O3后，Al-TiC-Y2O3熔覆層中生成稀土化合物Al3Y和Al4MgY。在硬度方面，Al-TiC復(fù)合涂層和Al-TiC-Y2O3復(fù)合涂層的顯微硬度均高于基體硬度。對于Al-TiC復(fù)合涂層，Al∶TiC=9∶1熔覆層的顯微硬度稍高于Al∶TiC=6∶1和3∶1熔覆層的顯微硬度。對于Al-TiC-Y2O3復(fù)合涂層，當(dāng)Al∶TiC=3∶1時(shí)加入稀土氧化物的熔覆層顯微硬度均高于未添加Y2O3的熔覆層硬度，說明在該比

4、例下，加入稀土對熔覆層顯微硬度的提高效果非常明顯。在耐蝕性方面，基體的自腐蝕電位是-1.475 V，低于Al-TiC復(fù)合涂層和Al-TiC-Y2O3復(fù)合涂層的自腐蝕電位，表明熔覆層的耐蝕性能得到提高。對于Al-TiC復(fù)合涂層，9∶1熔覆層的耐蝕性優(yōu)于6∶1和3∶1熔覆層。對于Al-TiC-Y2O3復(fù)合涂層，在Al∶TiC=6∶1加入2.0％Y2O3時(shí)，熔覆層的耐蝕效果最好;在Al∶TiC=3∶1時(shí)加入0.6％Y2O3時(shí)，熔覆層的耐蝕性能