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AZ91D镁合金表面火焰喷涂Ni/Al涂层的研究
作 者: 陈愚
导 师: 肖泽辉
学 校: 湘潭大学
专 业: 材料工程
关键词: 镁合金 热喷涂 耐蚀性 耐磨性
分类号: TG174.44
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要
镁合金是一种优质的轻质结构材料,有着极其广阔的应用前景。在所有结构用金属及合金材料中,镁的密度最低。与其它金属结构材料相比,镁及其合金具有比强度、比刚度高,减震阻尼性、电磁屏蔽和抗辐射能力强,切削加工性能优良,易于回收再利用等一系列优点。但是镁合金表面的耐蚀和耐磨性能较差,即使在大气环境中存放也会很快腐蚀,影响了其广泛应用。因此有必要对其进行防护处理。本文采用热喷涂方法在镁合金AZ91表面制备Ni/Al涂层,来解决这一问题。采用热喷涂方法在镁合金表面制备涂层,应用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EPMA)等测试手段对热喷涂涂层的组织和常规性能进行分析,采用浸泡试验评价涂层的耐蚀性,采用磨粒磨损试验评价涂层的耐磨性。本文研究成果如下:1、采用火焰喷涂Ni/Al自发热复合粉末的方法,在AZ91镁合金表面制备涂层。Ni/Al自发热复合粉末涂层能对镁合基体起到很好的保护用,涂层均匀致密,具有较好的耐磨和耐蚀性。2、加入适量的稀土Y能提高涂层的耐磨性和耐蚀性能。当涂层中稀土含量过高时,反而会对涂层的综合性能产生不良的影响。经扩散热处理后,这种趋势更加明显。3、扩散处理将改变涂层和基体交界处的微观组织,有效提高涂层的耐磨性、耐蚀性能、结合强度和显微硬度。4、在采用火焰喷涂Ni/Al复合粉末在镁合金表面制备的涂层中,当喷涂粉末中添加的稀土Y含量为1%左右时,所获涂层的显微硬度、耐蚀性、耐磨性以及涂层与基体的结合强度都比较好,经扩散热处理后,其综合性能均有改善。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 第1章 绪论 8-22 1.1 镁合金的特点及应用 8-11 1.2 镁合金的腐蚀 11-12 1.3 镁合金目前的表面处理方法 12-17 1.3.1 激光表面处理 12-14 1.3.2 化学转化处理 14 1.3.3 阳极氧化 14-15 1.3.4 表面渗层处理 15 1.3.5 电镀、化学镀 15-16 1.3.6 有机涂层 16 1.3.7 离子注入技术 16-17 1.3.8 存在的问题 17 1.4 镁合金热喷涂防护现状 17-19 1.4.1 国内研究现状 17-19 1.4.2 国外研究现状 19 1.5 热喷涂技术概况 19-21 1.6 本文研究目标及主要研究内容 21-22 第2章 材料及试验方法 22-26 2.1 实验材料 22-23 2.2 喷涂粉末设计 23 2.3 喷涂设备及工艺 23-24 2.4 涂层常规性能的测试 24-26 2.4.1 涂层的显微硬度 24 2.4.2 浸泡腐蚀试验 24 2.4.3 磨粒磨损试验 24-25 2.4.4 涂层显微组织分析 25 2.4.5 涂层的扩散处理 25-26 第3章 喷涂处理及涂层组织 26-35 3.1 涂层的组织和成分 26-31 3.1.1 100%Ni/Al涂层 26-29 3.1.2 添加了稀土的Ni/Al涂层 29-31 3.2 扩散处理后涂层的组织与成分 31-33 3.3 稀土对涂层中镁含量的影响 33 3.4 小结 33-35 第4章 涂层的性能 35-50 4.1 涂层的显微硬度 35-36 4.2 涂层的耐蚀性 36-42 4.2.1 浸泡腐蚀试验结果 36-39 4.2.2 腐蚀后涂层的组织 39-42 4.3 涂层的耐磨性 42-48 4.3.1 磨损后的外观形貌 42-46 4.3.2 磨损试验结果 46-48 4.4 小结 48-50 结论 50-51 参考文献 51-55 致谢 55-56 攻读硕士期间发表的学术论文 56
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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属腐蚀与保护、金属表面处理 > 腐蚀的控制与防护 > 金属表面防护技术 > 金属复层保护
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