低溫超音速微粒轟擊稀土鎂合金表面納米化的研究.pdf

1、鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料之一。近幾年來，隨著鎂合金熔煉和制造技術的改進和發(fā)展，其應用的潛力巨大。金屬材料失效多發(fā)生于表面，鎂合金由于化學性質(zhì)活潑，表面改性困難，表面失效現(xiàn)象尤為突出。納米材料具有優(yōu)良的力學性能和獨特的組織結(jié)構(gòu)，使得在鎂合金表層制備同時具有耐腐蝕性和耐磨性的合金層成為可能，為鎂合金表面強化帶來了新的契機。
　　 本文在對多功能超音速火焰噴涂（KY-HVO/AF）系統(tǒng)進行了改進的基礎上，使其送粉系統(tǒng)能夠輸送大尺寸硬

2、質(zhì)微粒，并通過調(diào)整混合燃氣中氮氣與氧氣的比例，改變焰流的溫度，最終成功的在改進后的HVOF系統(tǒng)上獲取了一種全新的超音速微?！蜏豀VOF超音速微粒(HVOF—SMB)。利用該超音速微粒對稀土鎂合金進行了納米化處理，并對影響鎂合金表面納米化工藝的主要因素進行了優(yōu)化，創(chuàng)造了一種新的表面納米化工藝。優(yōu)化的工藝參數(shù)如下：轟擊距離為300mm，轟擊微粒粒徑為0.5mm，轟擊時間為220s。微觀組織顯示，在鎂合金表層發(fā)生了強烈的塑性變形，表層硬度

3、明顯提高，約為基體的兩倍，提高了鎂合金表面的耐磨性。自表面至基體硬度呈梯度遞減，各變形區(qū)域沒有明顯的界面。TEM和HRTEM對納米化層晶粒細化機理進行了分析，表明晶粒細化在低應變區(qū)位錯滑移形成位錯墻（DDWs）和位錯糾纏(DTs)以及變形孿晶的協(xié)調(diào)形變，在高應變區(qū)動態(tài)再結(jié)晶（DRX）和位錯運動形成了隨機取向的納米晶。溫度對鎂合金表面納米晶長大密切相關，300℃時變形孿晶轉(zhuǎn)變成退火孿晶，納米晶長大，穩(wěn)定性較差，納米化層為熱擴散提供了良好的