多道次高转速搅拌摩擦加工对AZ31合金加工区显微组织演变、腐蚀行为和力学性能的影响

采用EBSD、TEM、SEM、电化学工作站和电子万能实验机研究多道次高转速搅拌摩擦加工对AZ31合金加工区显微组织演变、腐蚀行为和力学性能的影响。结果表明,加工区平均晶粒尺寸显著细化。增加加工道次,加工区晶粒粗化,而β-Al12Mg17析出相增多并变得更加连续和均匀。与AZ31合金相比,加工区拉伸性能变化轻微,但是耐腐蚀性能得到显著提升。4道次高转速搅拌摩擦加工制备的合金其加工区自腐蚀电位由−1.56 V增加至−1.19 V,而自腐蚀电流从1.55×10^−4 A减小至5.47×10^−5 A。

镁合金表面高转速搅拌摩擦加工区的微观组织和耐腐蚀性能

目的采用高转速搅拌摩擦加工技术在AZ31B镁合金表面制备一层组织结构均匀化和致密化的加工层,改善镁合金表面的耐腐蚀性能。方法采用高转速搅拌摩擦加工技术对AZ31B镁合金表面进行单道次加工,并利用XRD、OM、EBSD、TEM和SEM分析不同转速下加工区的相组成、晶粒形貌、织构特征、二次相分布和表面腐蚀形貌,利用无纸记录仪和电化学工作站分别测试加工区的热循环曲线和表面耐腐蚀性能。结果经高转速搅拌摩擦加工之后,在AZ31B镁合金表面制备了宏观成形美观且微观组织结构明显细化、均匀化和致密化的加工区。加工区相组成与基材一致,均由α-Mg和β-Al_(12)Mg_(17)组成。加工区平均晶粒尺寸较基材明显细化,织构强度明显增大。随着转速的增大,加工区平均晶粒尺寸逐渐粗化,织构强度逐渐减弱,β-Al_(12)Mg_(17)相分布更加均匀弥散。加工区耐腐蚀性能较基材明显提升,自腐蚀电位由基材的–1.49 V增至–1.28 V,自腐蚀电流由基材的2.08×10^(–4)A减小至9.51×10^(–5)A。在转速为3000 r/min和加工速度为100 mm/min的工艺条件下,加工区展现出较佳的耐腐蚀性能。结论高转速搅拌摩擦加工可显著细化晶粒,均匀化和弥散化析出相分布,有效改善镁合金表面耐腐蚀性能。

AZ31镁合金表面激光熔覆Al-TiC复合涂层微观组织与腐蚀性能

为有效改善AZ31镁合金表面的腐蚀性能,本文采用激光熔覆技术在AZ31镁合金表面成功制备了无缺陷的Al-TiC复合涂层。研究了不同成分含量的Al-TiC复合涂层的相组成、微观组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明:在Al-TiC复合涂层内形成了大量的Al_(12)Mg_(17)、Mg_(2)Al_(3)和TiC相。复合涂层内微观组织呈现出连续网络状分布特征。随着Al-TiC混合粉末中Al含量的减小,复合涂层中Al_(12)Mg_(17)、Mg_(2)Al_(3)和TiC相的含量呈递增趋势,网络状分布的微观组织结构变得更加均匀连续。复合涂层与AZ31基体之间形成了良好的冶金结合界面。激光熔覆制备的Al-TiC复合涂层耐腐蚀性能较AZ31基体显著提升。自腐蚀电位由基体的-1.563 V提升至-1.144 V,自腐蚀电流由基体的1.55×10^(-4)A减小至2.63×10^(-6)A。

相同速度比搅拌摩擦加工对Al-Mg-Si合金搅拌区微观组织演变、力学性能和腐蚀行为的影响

采用搅拌摩擦加工技术对2 mm厚Al-Mg-Si(6061-T6)合金板材进行加工。研究了具有相同速度比的搅拌摩擦加工对搅拌区微观组织演变、显微硬度分布、拉伸性能和腐蚀行为的影响。结果表明,加工区微观组织如晶粒形貌、平均晶粒尺寸、晶界分布和析出相演变特征具有明显差异,进而对力学性能和腐蚀行为产生显著影响。加工区等轴再结晶晶粒平均尺寸随着加工速度增加而逐渐减小。转速8000 r/min和加工速度800 mm/min工艺下制备的加工区平均晶粒明显细化,析出相分布也更加接近于母材分布特征。最终,该加工区除了耐腐蚀性能轻微改变之外,展现出了较优的力学性能。加工区最大抗拉强度和延伸率分别达281.5 MPa和34.8%,分别为母材的86.3%和122.1%。高速搅拌摩擦加工对腐蚀性能改善不明显,但可有效改善Al-Mg-Si合金的力学性能。