鎂合金AZ31輝光等離子表面耐蝕合金層的研究.pdf

1、鎂是結(jié)構(gòu)材料中最輕的金屬材料，鎂合金具有高的比強(qiáng)度和比剛度、彈性模量低、減震性好、加工性能優(yōu)良、尺寸穩(wěn)定性好、磁屏蔽、原料豐富以及可回收等諸多優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是21世紀(jì)最具開發(fā)和應(yīng)用前景的“綠色工程材料”，在汽車、計(jì)算機(jī)、航空、通訊、運(yùn)動(dòng)器械、手動(dòng)工具和家用電器等領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。但由于鎂及鎂合金耐蝕性較差，嚴(yán)重阻礙了其優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。因此，運(yùn)用現(xiàn)代表面工程技術(shù)對(duì)鎂合金材料進(jìn)行表面處理以提高其耐蝕性，對(duì)發(fā)揮鎂及鎂合金的性能優(yōu)勢(shì)有著重要

2、的現(xiàn)實(shí)意義。 本文利用輝光等離子表面合金化技術(shù)在鎂合金AZ31表面制備Al-Mg、Al-Cr-Fe、Ni-Cr-Mo-Cu耐蝕合金層。采用透射電鏡、X射線衍射和掃描電鏡分析方法對(duì)合金層的顯微組織、化學(xué)成分及相組成進(jìn)行了綜合分析，結(jié)果表明：合金層具有特殊的微觀結(jié)構(gòu)，即由最外層表面的非晶層及次外層表面的納米晶層組成。采用電化學(xué)方法對(duì)表面改性層在3.5％NaCl溶液中的耐蝕性能進(jìn)行測(cè)定，三種非晶/納米晶耐蝕合金層的自腐蝕電位低于鎂合金

3、AZ31，維鈍電流密度則相反，隨著電位的變化，電流密度保持在1mA/cm2以下。 采用輝光離子合金化技術(shù)單陰極放電（自濺射）模式，在純Fe表面制備非晶/納米晶薄膜，以研究其形成非晶的機(jī)制。在Ar＋轟擊作用下，大量納米尺寸的非晶相從表面濺射出來，在隨后的馳豫過程中等效冷卻速率高達(dá)1014℃/s，薄膜或固體物質(zhì)從遠(yuǎn)離平衡態(tài)到達(dá)某個(gè)平衡態(tài)或亞穩(wěn)態(tài)從而使薄膜或材料表面發(fā)生結(jié)構(gòu)或組織的變化，形成非晶。這不符合Inoue提出的制備大塊非晶態(tài)