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稀有金属2025年第03期:微弧氧化对AZ91D镁合金微动磨损行为的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:孙璐;李元东;马颖;曹驰;罗晓梅;邱谨;

单位:兰州理工大学材料科学与工程学院;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室;兰州理工大学温州泵阀工程研究院;

摘要:本文在AZ91D镁合金表面原位生长微弧氧化陶瓷膜,探究变载荷和位移下微弧氧化(MAO)对AZ91D镁合金微动磨损机制的影响。利用球-平面接触在SRV-V微动摩擦磨损机上探究AZ91D镁合金和MAO膜的微动磨损行为;利用扫描电子显微镜(SEM)分析MAO膜形貌结构和试样磨痕形貌;采用X射线衍射仪(XRD)表征MAO膜相结构;利用激光共聚焦显微镜采集磨痕轮廓和测量磨损体积。结果表明:MAO膜分为多孔疏松层和与基体呈冶金结合的致密层,其均匀性、致密性和结合性良好。随着载荷增加MAO膜的摩擦系数较AZ91D的低,即变载荷工况下MAO膜具有较好的减摩性。变载荷工况下AZ91D磨损机制表现为粘着磨损和剥层;MAO膜磨损机制由粘着磨损转变为磨粒磨损和疲劳剥层。变位移工况下AZ91D磨损机制为粘着磨损和磨粒磨损,伴随有疲劳剥层和氧化;MAO磨损机制由磨粒磨损转变为粘着磨损和疲劳剥层。载荷增加或位移降低时MAO膜的磨损率低于AZ91D的且MAO膜磨痕深度降低,纵深方向的磨损损伤减弱,MAO膜可提高AZ91D镁合金的抗微动磨损性。

关键词:AZ91D镁合金;;微弧氧化(MAO);;微动磨损;;耐磨性;;磨损机制

基金资助:甘肃省科技计划项目(20YF8GA058);; 温州市工业科技项目(ZG20211003)资助