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普通凝固法因其诸多优点成为了制备自生镁基准晶合金的主要方法之一。准晶在软质镁材料中起到很好的固溶强化作用,但制备的准晶合金组织粗大,偏析严重,对镁合金的表面耐磨性等性能产生不利的影响。强流脉冲电子束(HCPEB)是近年来新兴的表面处理技术,基于它在镁合金处理方面取得的成果,本文利用此方法对镁基准晶合金进行了表面处理。通过SEM(附带EDS)、XRD、TEM分析检测方法对强流脉冲电子束处理前后的样品进行了表面微观组织分析,并对其宏观维氏硬度、显微硬度和耐磨性能进行了研究。得出结论如下: (1) SEM发现在合金Ⅰ(Mg67Zn30Y3)和Ⅱ(Mg73Zn26Y)的原始组织中有三种形貌的相,而合金Ⅱ中还分布有大量的层片状共晶组织。经EDS和XRD分析证明黑色枝晶是α-Mg,灰色基体是Mg7Zn3,花瓣状相是准晶IQ(化学式为Mg3Zn6Y),层片状共晶组织由α-Mg和准晶IQ组成。TEM测试得出的五次对称电子衍射花样证明花瓣状相是准晶,这表明我们用普通凝固方法在合适的冷却速率下成功制备了镁基准晶。从原始样相同倍数的SBSE图中看出,合金Ⅰ中的准晶相含量多于合金Ⅱ中的。 (2)加速电压为23.4kV的HCPEB表面处理后,扫描电镜(SEM)及其附带的X射线能谱(EDS)显示,处理样表面平整,各元素几乎均匀分布,元素偏析现象得到明显改善,粗大组织和相界消失,铸态气孔被重熔液填充,并且有细小的弥散物分布,对TEM检测显示出的纳米环进行计算后发现是准晶;XRD分析中,也发现仍然有准晶存在。TEM图中显示的衍射衬度表明HCPEB处理后,合金表面位错密度增加。截面面扫描图和SEM表明重熔层致密,重熔层厚度在5.16~7.56μm。 (3)经HCEPB不同脉冲次数处理后,样品表面的维氏硬度得到了不同程度的提高。相同参数下,合金Ⅰ的硬度值高于合金Ⅱ的。合金Ⅰ的2次脉冲处理的样品维氏硬度提高最显著,其硬度值为2999MPa,相比于原始样品硬度值提高了44.0%;合金Ⅱ的2次脉冲处理的样品维氏硬度提高最为显著,其硬度值为2362.8MPa,与原始相比提高了33.8%。合金Ⅰ截面上显微硬度的变化表明:2次、10次和15次脉冲处理样品的显微硬度呈现上下波动的变化趋势,与原始样品相比其显微硬度均出现增大的现象,处理样品截面上的最大显微硬度值处于50~100μm深度范围内。 (4)合金Ⅰ原始样品的摩擦系数变化较平稳,平均摩擦系数为0.24,2次、10次和15次脉冲处理样的平均摩擦系数分别为0.20、0.23和0.18。合金Ⅱ原始样品、2次、10次和15次脉冲处理样的平均摩擦系数分别为0.26、0.21、0.16和0.18。从磨损质量损失看,合金Ⅰ的15次脉冲处理样的质量损失相比原始样减少了52.9%,耐磨性最好,合金Ⅱ的10次脉冲处理样的质量损失相比原始样减少了50%,耐磨性表现最好,磨损质量损失规律与摩擦系数的变化一致。