AM50镁合金表面火焰喷涂Al-Si-Fe合金涂层组织与性能研究

摘要

本实验采用火焰热喷涂在AM50表面制备Al-Si-Fe合金涂层,利用热震测试涂层的结合强度,利用洛氏硬度计对涂层表面宏观硬度进行测试,利用ML-50磨粒磨损试验机、旋转式泥沙冲蚀磨损试验机以及黏着磨损试验机分别测试四种涂层耐磨粒磨损、冲蚀磨损和黏着磨损的能力。在 3.5wt%醋酸和 3.5wt%食盐溶液中浸泡测试其表面耐腐蚀能力,采用电化学腐蚀方法测试四种涂层的电势电位差。利用分别采用金相显微镜和扫描电子显微镜观察涂层组织与形貌及涂层与基体截面之间的结合情况,用X射线分析涂层的物相组成。
　　结果表明：含有过渡层的Al/Al-Si-Fe涂层的结合强度较无过渡层Al-Si-Fe有显著提高,但涂层性能方面提升效果不大。X射线分析得出火焰喷涂制得的涂层的物相基本为α(Al)、β-Si、Al85Fe3.92Mn10.08Si、Al8Si6Mg3、Al3.21Si0.47、Al9Fe0.84Mn2.16Si、Al3.2Fe 等相组成,其中第二相的种类较多,涂层的耐磨粒磨损、冲蚀磨损以及黏着磨损和耐蚀性方面的趋势基本相同,既为挤压态高于有过渡层的Al/Al-Si-Fe涂层,Al/Al-Si-Fe涂层高于Al-Si-Fe涂层,高于AM50基体Mg合金。镁合金基体的自腐蚀电位是-1.565V,无钝化区,阳极的电流密度一直随着电位的增加而增加。Al-Si-Fe涂层和Al-Si合金挤压态在3.5 wt%的NaCl水溶液中有较明显的钝化区,其中Al-Si-Fe涂层在钝化区内,电位从-0.65 V到-1.10 V时电流基本保持不变,钝化电流密度为-0.75 mA·cm-2；Al-Si合金挤压态的钝化区电位范围是-0.70 V到-1.10 V,钝化电流密度为-0.7809 mA·cm-2。

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1镁合金概述

1.1 镁及镁合金

1.2 表面熔覆材料及其发展现状

1.3 热喷涂技术应用概述

1.4 本课题研究内容和目的

2 实验材料、设备及实验过程

2.1 实验材料

2.2实验设备

2.3试验过程与方法

2.4 涂层性能检测

3 实验结果及分析

3.1喷涂层表面及其横截面形貌

3.2 Al-Si-Fe粉末、挤压态合金及喷涂层显微组织

3.3 涂层热震性能分析

3.4 Al-Si-Fe涂层硬度分析

3.5 Al-Si-Fe涂层耐磨性分析

3.6 Al-Si-Fe合金涂层耐蚀性分析

3.7 Al-Si-Fe合金涂层电化学腐蚀性能分析

4.结论

参考文献

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