镁合金表面Al-Mg 3 Sb 2 涂层的组织性能研究

发布时间：2024-04-26 04:01

　　随着汽车轻量化研究的进展,镁合金因其密度较低,而在汽车上的应用越来越广,但也因其耐蚀性较差,而限制了它在汽车上的进一步应用。本文利用热喷涂技术在AZ31B镁合金表面制备了Al-Mg₃Sb₂复相涂层,来提高镁合金的耐蚀耐磨性,从而扩大其应用范围。首先,利用机械合金化技术自制了金属间化合物Mg₃Sb₂粉末,并研究了3Mg(s)+2Sb(s)=Mg₃Sb₂(s)反应体系在机械合金化过程中的机械力化学行为,确定了在本实验条件下的最佳球磨工艺,为:原料配比n(Mg):n(Sb)=3:2;球磨机转速=500 r/min;球料比=15:1;取样间隔=2 h/次。然后,利用热喷涂技术分别制备了不同成分配比的xAl-yMg₃Sb₂复相涂层,涂层中的主要物相为Mg₃Sb₂和Al,且涂层组织较致密,缺陷较少,并利用硬度计、电化学工作站、高速往复摩擦磨损试验仪,研究了涂层的基本性能,如硬度、电...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 选题背景及意义
    1.2 镁合金表面热喷涂Al基涂层的研究现状
    1.3 金属间化合物Mg₃Sb₂的研究现状
    1.4 本课题研究目的及内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
第2章 实验材料、设备及过程
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验用基材
        2.1.2 喷涂用材料
        2.1.3 实验所用其他试剂
    2.2 实验设备
        2.2.1 机械合金化设备
        2.2.2 涂层制备设备
    2.3 分析检测设备
        2.3.1 物相(XRD)及组织(SEM)检测
        2.3.2 球磨粉末差热分析(DSC)
        2.3.3 电化学腐蚀性能测试
        2.3.4 干摩擦磨损性能测试
        2.3.5 腐蚀摩擦磨损性能测试
        2.3.6 磨痕深度、宽度及体积测试
        2.3.7 硬度测试
    2.4 技术路线
    2.5 实验过程
第3章 Mg₃Sb₂金属间化合物粉末的制备
    3.1 实验材料及方法
    3.2 工艺参数的选择
    3.3 机械合金化过程中的物相变化
    3.4 机械合金化过程中的热力学分析与计算
    3.5 粉末DSC差热分析与激活能计算
        3.5.1 DSC差热分析
        3.5.2 激活能的计算
    3.6 机械合金化过程中颗粒形貌变化
    3.7 本章小结
第4章 Al-Mg₃Sb₂复相涂层基本性能检测与分析
    4.1 Mg₃Sb₂相的性质
    4.2 涂层的制备
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 喷涂材料的准备
        4.2.3 涂层的制备
    4.3 涂层性能测试方法
        4.3.1 涂层形貌及物相的检测
        4.3.2 涂层硬度的测试
        4.3.3 涂层电化学腐蚀性能的测试
        4.3.4 涂层干摩擦磨损性能的测试
    4.4 涂层的性能测试结果与分析
        4.4.1 涂层的组织与物相
        4.4.2 涂层的显微硬度
        4.4.3 涂层的电化学腐蚀性能
        4.4.4 涂层的干摩擦磨损性能
    4.7 本章小结
第5章 Al-Mg₃Sb₂复相涂层的腐蚀磨损性能
    5.1 不同成分涂层的腐蚀磨损性能
        5.1.1 涂层的开路电位
        5.1.2 涂层的磨损性能
        5.1.3 涂层的腐蚀磨损形貌
    5.2 本章小结
第6章 摩擦频率对Al-Mg₃Sb₂复相涂层在两种环境下磨损性能的影响
    6.1 摩擦频率对涂层开路电位的影响
    6.2 摩擦频率对涂层摩擦学性能的影响
    6.3 摩擦频率对磨痕形貌的影响
    6.4 本章小结
第7章 总结
参考文献
致谢
附录



本文编号：3964679