az91镁合金表面固态扩渗的研究

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1、摘要耐蚀性差一直是阻碍镁合金推广应用的重要原因之一，对镁合金表面进行处理是提高其耐蚀性的一条有效途径。本研究用金属粉末热扩渗的方法，对AZ91镁合金表面进行改性处理，目的是改善镁合金耐蚀性。以纯铝粉、锌质量百分含量分别为25％、50％及75％的铝一锌混合粉作为热扩渗金属粉，分别在不同温度、不同时间条件下对镁合金表面进行热扩渗处理。通过对不同条件下形成的渗层形貌、厚度、成分、相组成和耐蚀性的分析，并结合对渗层形成机制和渗层对镁合金耐蚀性能影响的分析，优化了镁合金表面热扩渗的工艺参数。主要得出以下结论：(1)在热扩渗温度为420℃～45012，时间为8～12小时条件下，对AZ

2、91镁合金进行热扩渗纯铝粉，以及在410℃～430"C条件下对镁合会进行热扩渗AI-25wt％Zn粉及AI．50wt％Zn粉处理4～8小时，都能在合会表面形成与基体为冶会结合的渗层，AI．75wt％Zn粉不适宜用于镁合金扩渗。(2)渗剂为纯铝粉时，渗层较薄，厚度一般在几微米到二十几微米之间，渗层主要由Mgl7All2和少量的Mg构成；渗剂为AI一25wt％Zn粉或A1-50wt％Zn粉时，渗层较厚，随工艺参数不同，渗层在几十微米到几百微米之间不等，渗层主要相为Ak,M910Zn、A15；MgHZn4和Mgl7All2以及少量的M9097Zn003。(3)AZ91镁合金表面

3、热扩渗纯铝时，较适宜的扩渗温度为430+5℃，扩渗时间为8～12小时；热扩渗AI．25wt％Zn和AI．50wt％Zn粉的适宜温度为415士5℃，时间为6小时左右，可以在AZ91镁合金固溶处理的同时，对其进行扩渗AI．25wt％Zn或AI．50wt％Zn处理，在表面获得渗层。(4)在适宜的工艺参数下对镁合金进行热扩渗处理，并不会改变合金内部基体的组织，不会对基体性能产生负面影响。(5)扩渗铝层以及扩渗铝一锌层，都能在镁合金表面形成连续腐蚀阻碍层，提高镁合金在3．5wt％NaCl溶液中的自腐蚀电位，降低合金的腐蚀电流，改善镁合金的耐腐蚀性能。关键词：AZ91镁合金，扩渗层，

4、组织，腐蚀，机理西北1业大学工学硕士学位论文AbstractBadcorrosionresistancehasbeenaseriousfactorlimitingwiderapplicationsofmagnesiumanditsalloys，surfacetreatmentisalleffectivemethodtoimprovethecorrosionresistance．Intinsresearch，soliddiffusionprocesswasusedtoformadiffusioncoatingonthesurfaceofAZ91magnesiumalloyt

5、oimproveitscorrosionresistance．Purealuminumpowder,mixedpowderwithdifferentmassratioofzincandaluminum(1：3，l：l，3：1)Wasusedasdiffusionpowder,theAZ91specimenswereburiedinthemixedpowderandwereheat—treatedatdifferenttemperaturefordifferenttime．Afterexaminingthemorphology,thickness，composition,p

6、haseconstitutesandcorrosionresistanceofcoatingsformedatdifferentprocessingparameter，combininganalyzeofdiffusioncoatingformingmechanismandtheeffectofdiffusioncoatingoncorrosionresistance，optimizedprocessingparameter．Itcouldbegottheconclusionsasfollows：(1)diffusioncoatingscouldbeformedonthe

7、surfacesofAZ91specimensafterAldiffusiontreatmentat420℃～450℃for8～12hoursandA1．25wt％Zn．A1—50wt％Zndiffusiontreatmentat410*C～430"Cfor4--8hours，thecoatingsweremetallurgicalbondedwiththesubstrates，theAI·75wt％ZnmixedpowderisnotfitforusedasdiffusionpowderforAZ91magnesiumall