AZ91D镁合金表面激光熔覆Al/Zr+B4C/Y2O3复合涂层组织与性能研究

作者：郭昱; 张英乔; 张涛; 刘盛耀

来源：表面技术, 2018, 47(01): 176-180.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.01.027

• 激光熔覆
• 镁合金
• ZrC
• Y2O3
• 显微硬度
• 耐腐蚀性

目的提高AZ91D镁合金表面硬度,改善其耐腐蚀性。方法在AZ91D镁合金上涂覆Zr/B4C/Y2O3混合粉末,之后使用Nd:YAG固体激光器进行激光熔覆。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对涂层的形貌和物相组成进行分析。利用显微硬度计以及电化学工作站对涂层的硬度和耐腐蚀性进行测定。结果涂层主要包含Zr C、Al3Zr和Al12Mg17等金属间化合物以及Al3Y等稀土化合物。添加0.8%Y2O3的涂层中有部分微小气孔,而添加1.6%Y2O3的涂层中气孔消失。析出相主要以颗粒状和棒状的形式存在,并且为了减小表面积,使得表面能降低,部分析出相聚集在一起长大。涂层硬度整体呈梯度分布,涂层外层的硬度最高(添加0.8%Y2O3的涂层为306.10HV,添加1.6%Y2O3的涂层为310.15HV)。添加0.8%Y2O3和1.6%Y2O3的涂层的平均硬度分别为291.613HV和294.495HV,相较于基体提高了4倍。添加0.8%Y2O3和1.6%Y2O3的涂层的自腐蚀电位分别为-1.269 V和-1.215 V,自腐蚀电流密度分别为7.655×10-5 A/cm2和2.048×10-6 A/cm2,相对于基体耐腐蚀性有了显著的提高。结论涂层中各种陶瓷相、金属间化合物和稀土化合物的存在使复合涂层的硬度、耐腐蚀性能均有了明显的提高。

• 出版日期2018
• 单位中北大学