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镁合金表面冷喷涂快凝Zn-Al合金粉末及涂层性能的研究

作　者: 吕楠
导　师: 袁晓光
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 冷喷涂镁合金快凝Zn-Al合金粉末耐磨性能防腐性能
分类号: TG174.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 228次
引　用: 5次
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内容摘要

本文系统地研究了冷喷涂技术在镁合金表面的应用。利用超音速气体雾化装置制备了系列快凝Zn-Al合金粉末,研究了粉末特征;优化了镁合金表面冷喷涂快凝Zn-Al合金粉末工艺,分析了工艺参数对涂层质量的影响;观察了涂层微观组织,并分析了涂层与基体之间的结合;测定了涂层的硬度和涂层与基体的结合强度;并对涂层的防腐和耐磨性能进行了系统研究。研究结果表明,制备的冷喷涂用ZA20、ZA27合金快凝粉末粒度分布均匀,组织为细小的等轴晶;冷喷涂涂层组织遗传了快凝Zn-Al合金粉末的组织特征,为细小均匀的等轴晶,没有明显的Al元素偏析现象。镁合金表面冷喷涂Zn-Al合金粉末存在着适宜的工艺参数,合适的喷涂工艺参数为:ZA20合金粉末喷涂气源压强2.15MP,喷涂气体温度300℃,喷涂距离40mm;ZA27合金粉末气源压强2.1MPa,喷涂气体温度330℃,喷涂距离20mm。冷喷涂涂层的致密性与基体表面的喷涂压力有关。当喷涂压力较小时,涂层中会产生互不联通的孔洞缺陷;随着喷涂压力的增大涂层越来越致密。冷喷涂的温度也会对涂层的质量产生影响,当冷喷涂基体表面温度远低于镁合金和喷涂粉末的熔点时,基体和粉末不出现熔化现象,结合界面无烧结、熔化等现象,不产生任何缺陷。冷喷涂涂层的硬度明显高于铸态锌铝合金及基体合金的硬度,涂层有较好的结合强度,而且涂层的耐磨损,耐腐蚀性能均远好于基体,能有效的保护镁合金基体。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-19
  1．1 镁合金防腐技术的研究现状  10-14
  1．2 冷喷涂技术的应用现状  14-16
  1．3 快凝粉末制备技术及应用  16-18
  1．4 本课题的研究意义及内容  18-19
    1．4．1 课题的意义  18
    1．4．2 本课题的主要内容  18-19
2 实验材料及方法  19-22
  2．1 实验用材料  19
  2．2 合金粉末的制备  19-20
  2．3 冷喷涂设备  20
  2．4 组织分析  20
  2．5 力学性能测试  20-21
  2．6 磨损实验  21
  2．7 腐蚀实验  21-22
3 实验结果及分析  22-46
  3．1 锌铝合金粉末形貌与组织特征  22-25
    3．1．1 锌铝合金粉末粒度分布  22
    3．1．2 快凝粉末的形貌特征  22-23
    3．1．3 快凝粉末的组织特征  23-25
  3．2 冷喷涂工艺参数的优化  25-30
    3．2．1 冷喷涂工作原理  25
    3．2．2 冷喷涂工艺参数的优化  25-30
  3．3 冷喷涂层的微观组织特征  30-35
    3．3．1 冷喷涂层宏观形貌特征  30-32
    3．3．2 冷喷涂层的微观组织特征  32-35
  3．4 工艺参数对涂层质量影响分析  35-39
    3．4．1 喷涂温度对涂层的影响  35-36
    3．4．2 喷涂气体压力对涂层质量的影响  36-38
    3．4．3 喷涂距离对涂层质量的影响  38-39
  3．5 工艺参数对涂层力学性能的影响  39-40
    3．5．1 冷喷涂涂层与基体结合强度  39
    3．5．2 冷喷涂涂层硬度  39-40
  3．6 冷喷涂结合机理分析  40-42
  3．7 冷喷涂层的磨损性能  42-45
  3．8 冷喷涂层的腐蚀行为  45-46
结论  46-47
参考文献  47-51
在学研究成果  51-52
致谢  52

镁合金表面冷喷涂快凝Zn-Al合金粉末及涂层性能的研究

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