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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 鎂合金為基體的等離子表面熔覆技術(shù)
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 鎂合金為基體的等離子表面熔覆技術(shù)是以高能電弧為能量熱源，給鎂合金的表層熔覆一層高強(qiáng)度、高耐磨、耐腐蝕的熔覆層，從而大大改善鎂合金強(qiáng)度差、易腐蝕等應(yīng)用缺陷。本作品詳細(xì)介紹了熔覆技術(shù)的最佳條件，在軍工、航天、電子產(chǎn)品等方面擁有廣闊前景。
- 詳細(xì)介紹：
- 鎂合金由于密度小、比強(qiáng)度高、良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性而成為工業(yè)結(jié)構(gòu)工程和運(yùn)輸工具中非常有應(yīng)用前景的工程材料。但是鎂合金存在強(qiáng)度低、耐磨性耐蝕性差等問題，從而限制了其廣泛應(yīng)用。 針對上述問題，本文采用等離子束在AZ91鎂合金表面熔覆了TiB2-Al2O3涂層，并且研究了不同電流對熔覆層表面質(zhì)量和性能的影響。 本文利用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能譜儀、X射線衍射儀等設(shè)備對涂層的組織形態(tài)、化學(xué)成分、物相組成進(jìn)行了分析，利用顯微硬度計(jì)和電化學(xué)工作站對涂層的性能進(jìn)行了檢測。 結(jié)果表明：AZ91鎂合金表面等離子束熔覆TiB2-Al2O3后，可以形成致密的，呈冶金結(jié)合的涂層，使得鎂合金表面的耐磨耐蝕性相對基體有很大的提高。隨著電流強(qiáng)度的增加，熔覆層中的顆粒明顯細(xì)化，但是耐蝕性降低。當(dāng)電流為60A，掃描速度為10～15mm/s，氣流為0.1m3/h時(shí)，熔覆層組織比較均勻，綜合性能比較優(yōu)良。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本論文致力于改善當(dāng)前鎂合金應(yīng)用中的易磨損、易腐蝕、低硬度的現(xiàn)狀，為鎂合金更加廣泛的應(yīng)用排除性能障礙，為新材料的應(yīng)用注入新鮮血液。從原理和實(shí)驗(yàn)以及應(yīng)用領(lǐng)域上說明課題的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊前景。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本論文介紹了一種先進(jìn)的鎂合金表面加工處理方法，經(jīng)該工藝處理的鎂合金，表面性能獲得極大改善，有效解決當(dāng)前鎂合金應(yīng)用中的性能缺陷。這在目前國內(nèi)研究中處于領(lǐng)先水平，并且實(shí)驗(yàn)成品完全達(dá)到了應(yīng)用性能的要求。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 鎂合金經(jīng)過性能改善的工藝處理，可以廣泛應(yīng)用于軍工、航天、電子產(chǎn)品外殼，以其輕質(zhì)，高韌等性能優(yōu)勢，必將擁有廣闊前景和極大市場。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文采用等離子束在AZ91鎂合金表面熔覆了TiB2-Al2O3涂層，并且研究了不同電流對熔覆層表面質(zhì)量和性能的影響。 本文利用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能譜儀、X射線衍射儀等設(shè)備對涂層的組織形態(tài)、化學(xué)成分、物相組成進(jìn)行了分析，利用顯微硬度計(jì)和電化學(xué)工作站對涂層的性能進(jìn)行了檢測。 結(jié)果表明：AZ91鎂合金表面等離子束熔覆TiB2-Al2O3后，可以形成致密的，呈冶金結(jié)合的涂層，使得鎂合金表面的耐磨耐蝕性相對基體有很大的提高。隨著電流強(qiáng)度的增加，熔覆層中的顆粒明顯細(xì)化，但是耐蝕性降低。當(dāng)電流為60A，掃描速度為10～15mm/s，氣流為0.1m3/h時(shí)，熔覆層組織比較均勻，綜合性能比較優(yōu)良。
獲獎(jiǎng)情況
- 在山東科技大學(xué)校團(tuán)委組織的第十二屆“挑戰(zhàn)杯”學(xué)術(shù)作品競賽中獲校級一等獎(jiǎng)
鑒定結(jié)果
- 山東科技大學(xué)校團(tuán)委第十二屆“挑戰(zhàn)杯”學(xué)術(shù)作品競賽一等獎(jiǎng)
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 鎂合金由于具有良好的減震特性，鎂合金被用于制造既要求重量輕，又要求減震的零件和模具，如手電鋸、汽車變速箱等零件。專家預(yù)測，未來汽車安裝安全氣囊后，鎂合金將成為轉(zhuǎn)向盤骨架及整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的理想材料；鎂合金還具有很高的屏蔽電磁千擾的性能；易于回收，符合環(huán)保要求；極好的切削加工性能；尺寸穩(wěn)定性高；鑄造性能好；良好的低溫性能，用于制作低溫下工作的零件；具有超導(dǎo)性和儲(chǔ)氫性等，因而其應(yīng)用范圍可進(jìn)一步擴(kuò)大到電子、通訊及醫(yī)療等領(lǐng)域。因此，鎂合金引起了材料界的極大關(guān)注，世界范圍內(nèi)正掀起研究鎂合金的高潮。鎂合金可全部回收利用，是有利于環(huán)保的一種綠色金屬。由于目前人類對鎂的開發(fā)應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如鋼鐵、鋁、銅那樣成熟，所以出現(xiàn)了“在材料領(lǐng)域中還沒有任何材料象鎂那樣，潛力與現(xiàn)實(shí)有如此大的顛倒”。然而，鎂及鎂合金較低的常溫力學(xué)性能和極差的耐腐蝕性能嚴(yán)重制約著鎂合金的推廣應(yīng)用。 因此，采用等離子熔覆對鎂合金進(jìn)行表面強(qiáng)化處理，在其表面熔覆上一層具有高的強(qiáng)度和耐磨性材料，以提高其力學(xué)和化學(xué)性能，將有重要的實(shí)際意義。
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