az91d镁合金热处理及与微弧氧化交互作用的研究

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1、硕十学位论文摘要本课题结合AZ9lD镁合金热处理工艺与微弧氧化工艺，主要探讨了半固态成形AZ91D镁合金热处理与微弧氧化的交互作用，以及金属型AZ91D镁合金的热处理。相同微弧氧化工艺条件下，半固态AZ91D镁合金不同热处理状态微弧氧化膜的表面形貌、成分、相组成保持不变。AZ9lD镁合金微弧氧化是不断向外喷射沉积逐渐生长的过程，膜层表面喷射空洞和沉积物颗粒逐渐粗大化，同时积聚各种内应力并萌生裂纹。半固态成形AZ91D镁合金经固溶处理后形成单相过饱和固溶体，合金元素得以均匀分布，减小了微弧氧化反应选择性成膜的不均匀性，使得微弧氧化能迅速成膜并长大，且其成膜速率

2、始终大于半固态基体。随着反应的进行，微弧氧化膜厚度逐渐增加，膜层表面喷射孔洞和喷射沉积物粗大化，导致膜层表面粗糙度的增大。相同厚度情况下，固溶态基体表面膜层的粗糙度始终小于半固态基体表面膜层。微弧氧化膜层经过时效处理后，不仅使原有微裂纹的有所扩展，还萌生了少量新裂纹，但仍少于半固态基体膜层表面的微裂纹。微弧氧化过程中，基体表层的合金元素参与了反应，导致基体表层合金元素浓度减少以及各合金元素百分含量的变化。由于Al元素在合金中扩散速率很小，参加微弧氧化反应的Al元素比Mg元素少的多，最终导致膜层附近基体Al／Mg偏高。另外，微弧氧化还伴随着一个Si元素往镁合金

3、基体内部渗透的过程。随着固溶处理时间的延长，金属型Az9lD镁合金中的D相逐渐分解并溶入a相中，固溶处理5h后，D相完全分解：继续延长固溶处理时间，金属型Az9lD镁合金中的合金元素在扩散机制的作用下趋向均匀。在相同的时效处理条件下，经短时间固溶处理的金属型AZ91D镁合金其p相在树枝晶晶界处析出。固溶处理5h以后已看不到树枝晶枝干的存在；10h后其显微组织中的晶界处已没有明显的p相网状分布；继续延长固溶处理时间，晶粒逐渐长大。在固溶及时效处理后，拉伸断口通常表现为沿晶断裂，但在10h和24h两种工艺条件下呈现出晶粒被撕裂的特征并有韧窝出现，显著提高了合金的

4、抗拉强度。关键词：AZ91D镁合金；固溶处理：时效处理；微弧氧化IIIAbstractCombiningtheheattreatmentprocessandmicro—arcoxidation(MAO)process，thispapermainlystudiedtheinteractionbetweenheat-treatmentandMAOonsemi．solidformedAZ9lDmagnesiumalloy，besidestheheattreatmentofas．castAZ91Dmagnesiumalloywasalsostudied·Inthes

5、ameMAOparameters，thesurfacemorphology，elementandphasecomponentsofMAOcoatingscannotchangeonsamplesindlfterentheat．treatmentstates．TheMAOprocessofAZ91Dmagnesiumalloy1saprocesscontainedejectinganddepositing．Duringthisprocess，d1童terentkindsofinnerstressaccumulated，thenmoreandmorecracks

6、grown·lnesemi．solidformedAZ91Dmagnesiumbecamesingle。phasesupersaturatedsolidsolutionaftersolidsolutiontreatment．Andtheelements’dlstnbutlonofAZ9lDmagnesiumalloywashomogenizing．ItreducedtheselectiVityfilm．formingofMicro．Arc．Oxidation，madeMicro-Arc-Oxidationcoatlngsformingandgrowingqu

7、ickly．Thecoatingsonsamplestreatedbysollasolutionwerealwaysgrowingquicklythanthatontheseml。solldsamples·Thethicknessofthecoatingincreasedwithprolongingtheoxldatlontlme1ngeneral．Andthedischargingholeandtheejectingdepositionbecameblggerandbigger，whichresultedinthesurfaceroughnessofthe

8、coatlngsincreasing．Thecoat