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热处理对SLM AZ91D 镁合金组织及腐蚀行为的影响

2021-04-07崔博帅王建刚张欣冯志浩杨光岳彦芳李建辉

表面技术 2021年3期

崔博帅,王建刚,张欣,冯志浩,杨光,岳彦芳,李建辉,2,3

(1.河北科技大学 材料科学与工程学院,石家庄 050000;2.河北省材料近净成形技术重点试验室,石家庄 050000;3.航空轻质复合材料与加工技术河北省工程实验室,石家庄 050000)

镁合金具有密度低、强度高、可铸性好等优点,被广泛应用于汽车和航空航天等领域[1-2]。然而,镁合金较低的力学性能和较差的耐蚀性能限制了其在工程领域中的应用[3-5]。目前已经有一些技术,如表面涂层[6]、激光处理[7]、搅拌摩擦加工(FSP)[8],被用来改善传统铸造成形镁合金的耐蚀性。AZ91D 镁合金传统制造工艺存在生产周期长、灵活性差、精度低等缺点,难以满足现代化生产中复杂零件的个性化定制需求。激光选区熔化成形技术(SLM)采用的是逐点、逐线、逐层的成形方式,可制造出生产周期短、灵活性好、精度高且形状复杂的小批量个性化定制零件[9-10]。研究表明,材料成分和激光选区熔化成形工艺能显著影响合金的微观组织和腐蚀性能[11]。Shuai等[12]发现,SLM ZK60 镁合金在Hank 溶液中的析氢率为0.154 mL/(cm2·h),相比铸态ZK60 镁合金提高了约80 倍,耐腐蚀性能得到了明显提高。Dai 等[13]发现,SLM Ti-6Al-4V 与传统工艺制造的同类产品相比,耐酸性侵蚀的能力明显下降。Mg-Al-Zn 合金的制备和热处理工艺也能对其成品的组织和性能产生显著影响[14-15]。目前,低熔点活泼性金属激光选区熔化成形技术仍处于起步阶段,国内外利用该技术成功制备出高质量AZ91D 镁合金样件的报道极少,关于固溶强化、人工时效等常用强化热处理方法对其耐蚀性能的影响则未见报道。……

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