Mg-4Y-4Al镁合金热扩渗锌层的制备与性能研究

发布时间：2023-12-12 19:58

　　Mg-4Y-4Al镁合金具有优异的力学性能,但其较差的耐蚀性能和耐磨性能制约了其进一步的发展和应用。镁合金热扩渗锌工艺相比于金属镀膜、阳极氧化和激光表面改性等表面强化技术,其不仅可以同时改善镁合金的耐蚀性能和耐磨性能,还具有结合力强、工艺简单、污染少和生产成本低等优势,目前镁合金热扩渗锌工艺存在处理温度高、时间长和需气氛保护等缺点。本文针对上述问题,从渗剂组分设计等角度出发,通过添加活化剂KHF₂和促渗剂CeO₂,在传统镁合金渗锌剂基础上进行成分优化设计,在相对较低的400℃和无气氛保护的条件下制备性能优异的镁合金热扩渗锌层。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电化学测试、浸泡实验、显微硬度测试和摩擦磨损实验等多种分析手段,研究不同成分渗剂制备的热扩渗锌层的形貌、组织成分、耐蚀性能和耐磨性能等。得出的结论如下:CeO₂添加量对热扩渗锌层的形貌和组织成分具有较大影响。当在渗剂中添加5%活化剂KHF₂和3%促渗剂CeO₂时,可以通过...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 镁合金概况
        1.2.1 镁及镁合金
        1.2.2 稀土镁合金的性质
    1.3 镁合金的表面处理技术
        1.3.1 金属镀层
        1.3.2 阳极氧化技术
        1.3.3 激光表面改性技术
        1.3.4 气相沉积技术
    1.4 镁合金热扩渗锌技术
        1.4.1 热扩渗锌技术简介
        1.4.2 热扩渗锌技术的特点
        1.4.3 镁合金热扩渗锌研究现状
        1.4.4 促渗技术
    1.5 研究背景及内容
第二章 实验材料和方法
    2.1 研究技术路线
    2.2 实验材料及设备
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 渗剂的优化
        2.2.3 实验设备
    2.3 实验方法
        2.3.1 热扩渗实验过程
        2.3.2 光学显微组织分析
        2.3.3 扫描电镜分析(SEM)
        2.3.4 物相分析
        2.3.5 电化学测试
        2.3.6 浸泡测试
        2.3.7 硬度测试
        2.3.8摩擦磨损实验
第三章 Mg-4Y-4Al镁合金热扩渗锌层的形貌及组织分析
    3.1 热扩渗锌层微观组织
    3.2 热扩渗锌层物相与结构
    3.3 稀土促渗及渗层形成机理探讨
        3.3.1 稀土促渗机理
        3.3.2 稀土促渗下的渗层形成机理
    3.4 本章小结
第四章 Mg-4Y-4Al镁合金热扩渗锌层的耐腐蚀性能研究
    4.1 开路电位
    4.2 动电位极化曲线
    4.3 电化学阻抗谱
    4.4 浸泡测试
        4.4.1 浸泡试样表面宏观形貌分析
        4.4.2 浸泡试样SEM分析
    4.5 本章小结
第五章 Mg-4Y-4Al镁合金热扩渗锌层的耐磨性能研究
    5.1 显微硬度
    5.2 摩擦系数
    5.3 磨损结果
    5.4 磨痕形貌与磨损机理分析
    5.5 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
在读期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：3873545