AZ91D镁合金耐磨性及其表面微弧氧化膜的制备与性能研究

《AZ91D镁合金耐磨性及其表面微弧氧化膜的制备与性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文摘要镁合金因其低密度、高比强度和好的机加工性能，是目前在航空和汽车工业领域具有巨大的潜在应用的结构材料．AZ91D镁合金作为一种商用镁合金，在强度、延展性、抗疲劳、抗蠕变、耐蚀耐磨性方面正面临着巨大的挑战．本文首先研究了触变成形(thixoforming(TF))过程中模具温度、坯料加热温度和加热时问对触变成形AZ91D镁合金滑动摩擦磨损性能的影响．结果表明，随着模具温度的升高，舍金的磨损率逐渐升高；随着坯料加热温度的升高，合金的磨损率先降低后升高；随着坯料加热时间的增加，合金的磨损率逐渐升高．不同的触变成形工艺参数对AZ91D镁合金的摩擦系数影响不大．其次，在往复式滑动干摩擦条

2、件下研究触变成形(thixoforming(1即)和金属型铸造(permanentmouldcasting(PMC))的AZglD镁合金的摩擦磨损性能。与PMC相比，TF工艺可以提高AZ91D镁合金的耐磨性。随着滑动频率和载荷的增加，TF和PMC拥有类似的磨损机制的变化，从轻微磨损(氧化磨损和微切屑磨损)向严重磨损(塑性变形磨损和伴有粘着的塑性变形磨损)转变．磨损机制对摩擦系数的影响比对磨损率的影响大．第三，采用以Na2Si03为主体电解液，对TF镁合金进行微弧氧化处理，研究了电流密度和反应时间对微弧氧化膜生长的影响，对不同反应时间下微弧氧化膜的形貌和硬度进行了讨论，对微弧氧化前后的TF镁合

3、金进行了力学性能的比较．结果表明，随着电流密度的增大，微弧氧化膜生长速率加快，但是电流密度达到一定数值(5．OA／dm2)后，氧化膜生长速度减缓．随着反应时间的延长，微弧氧化膜厚度和硬度增加明显，但是达到一定反应时间(10min)后，氧化膜厚度增加缓慢，显徽硬度开始下降。微弧氧化处理后，11F镁合金的抗拉强度和抗弯强度下降，而冲击韧性上升。最后，使用两种不同的对偶材料(GCrl5和Si3N．)考察了微弧氧化膜的滑动摩擦磨损行为．对偶是Si3N,时微弧氧化膜的磨损率和摩擦系数比对偶是GCrl5时的大．随着滑动频率增加，对偶为GCrl5时，微弧氧化膜的磨损机制都表现为微切削磨损；对偶为Si3N4

4、时，微弧氧化膜的磨损机制由严重的微切肖日磨损向微观断裂的疲劳磨损转变．随着载荷增加，两种对偶条件下，微弧氧化膜的磨损机制都表现为徽切削磨损向多次塑性变形磨损转变．关键词：AZ91D镁合金；触变成形；磨损率；摩擦系数；磨损机制；微弧氯化膜；电流密度；力学性能AZ91D镁合金耐磨性及其表面微弧氧化膜的制各与性能研究AbstractMagnesiumalloyspresentagreatpotentialasstructuralmaterialsintheaerospaceandautomobileindustriesbecauseofseveraladvantages．suchaslowdens

5、ities，highspecificstrengthandgoodmachinability．However,AZ91Dalloy,asoneofthemostcommoncommercialmagnesiumalloys，issufferingthechallengeformeetingtherequirementsofstrength，ductility,fatigue，creepandwearresistance．Firstly,theeffectsofmouldtemperature，reheatingtemperatureandreheatingdurationonslidingw

6、earandfrictionpropertiesofthixoformedAZ91Dalloywereinvestigated．Theresultsindicatedthatthewearrateincreasedgraduallywiththeincreasingofthemouldtemperatureandtheheatingtimeofthefeedstock．Thewearratefirstlydecreasedandthenincreasedwiththeincreasingtemperatureofthefeedstock．Thethixoformingparametersha

7、dnoobviousinfluenceonthefrictioncoefficient．Secondly,thefrictionandwearpropertiesofthixoformed(TF)andpermanentmouldcast(PMC)AZ91Dmagnesiumalloyswereinvestigatedunderdryreciprocatingslidingconditions．Theresu