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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
下 载: 68次
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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。

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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