2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、隨著工業(yè)的快速發(fā)展,輕量化越來越被人們所重視,作為最輕的結構材料之一,鎂合金在汽車、機械、航空航天、軍事領域都具有廣泛的應用前景。鎂合金鑄件耐蝕性較差,惡劣環(huán)境下的零部件易發(fā)生腐蝕失效成為制約其更廣泛應用的關鍵因素。
   目前常用的防腐措施都存在不同程度的局限性,特別是對復雜外形的鎂合金鑄件。
   因此,研究新的表面防腐技術成為擴大鎂合金鑄件應用范圍的重要課題。
   本文采用消失模鑄造工藝,在泡沫模樣表面涂

2、刷一層或兩層特種涂料,在成形過程中,使鎂合金鑄件表面生成具有較高強度和致密性的合金化/陶瓷化層,以提高合金鑄件的耐蝕性。建立合金化/陶瓷化動力學模型,進一步揭示鎂合金表面合金化的動力學和冶金學機制,本文在合金化/陶瓷層的形成規(guī)律、工藝技術路線、防腐效果等多方面進行了深入研究,完成的主要工作如下:
   首先,系統(tǒng)地研究了鎂合金消失模鑄造表面合金化工藝,選擇金屬鋁粉作為合金化元素配制合金化涂料,在鑄件表面得到了平均厚度為300~5

3、00μm的合金層。重點研究了合金化鋁粉顆粒粒度、粘結劑種類、真空度、澆注溫度等因素對合金層組織的影響。研究結果表明:澆注溫度、真空度只有在超過臨界值時才能克服表面張力的阻礙,生成穩(wěn)定的合金層;鋁粉粒度過小會增加金屬液滲入難度,進而影響合金層質量;粘結劑對合金層的形成過程產生重要影響。在鎂合金鑄件表面得到穩(wěn)定合金層的工藝條件是:澆注溫度780℃,真空度-0.06MPa,合金化涂料厚度0.8mm,Al 粉粒度大小150μm。XRD分析顯示,

4、合金層主要由α-Mg與β-Al12Mg17組成,此外還有少量的Al3Mg2、Al、(MgZn)相。分析了不同元素在合金層截面上的分布,合金層中鋁的含量和顯微硬度沿表面至基體呈梯狀分布。合金層在3.5Wt.%NaCl 水溶液中的電化學分析顯示,其腐蝕電位比未處理的試樣提高了110mv 左右,極化電阻升高了6~7 倍,因此鎂合金的耐蝕性得到了顯著提高。
   其次,用PbO-ZnO-Na2O 系陶瓷粉作為陶瓷化材料,研究了鎂合金表面

5、陶瓷化工藝。在鑄件表面形成了厚度40~200μm的陶瓷層。重點研究了真空度和澆注溫度對陶瓷層與基體之間結合界面的影響:較大的真空度可以使涂料層緊實,得到的陶瓷層更加致密;高的澆注溫度可以使模樣裂解成小分子物質,在較大的負壓下順利排出型外,從而提高界面的結合強度。研究表明:澆注溫度為760℃~780℃,真空度-
   0.06MPa 時,獲得結合界面較好。考察了金屬液充型前沿、澆道位置以及消失模涂料對陶瓷層形成過程的影響。采用微觀

6、分析手段對結合界面進行線掃描分析,揭示出陶瓷層與基體之間的結合方式是機械結合。表面陶瓷層與基體的結合強度為4.5MPa。將陶瓷層在3.5Wt.%NaCl 水溶液中進行電化學實驗,腐蝕電位提高了400mv,腐蝕電流下降了3個數量級,從而使鎂合金的防腐性得到提高。
   在以上研究成果的基礎上,進一步在鎂合金鑄件表面制備了合金化/陶瓷化的復合保護膜,在陶瓷層和鎂合金基體之間形成具有較高耐腐蝕性的合金化區(qū)域,使鑄件具有雙重耐腐蝕保護。

7、復合層的厚度為400μm 左右,防腐性能比單獨合金層的耐蝕性明顯提高,與單獨的陶瓷層相當,但陶瓷層與合金層的結合強度達到5.5MPa,提高了將近20%。通過對陶瓷粉與不同基體之間潤濕性的分析,發(fā)現隨著鎂合金中鋁含量的提高,潤濕性增加,陶瓷層與基體的結合強度也隨之提高。研發(fā)了適用于鎂合金的特種消失模鑄造轉移涂料,在實現表面改性的同時,大大提高鑄件表面光潔度和平整性。
   最后,研究了在鎂合金表面制備合金化/陶瓷層的機理,提出合金

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