AZ91镁合金表面激光熔覆Al-Cu合金涂层的组织与性能

朱红梅，龚文娟，易志威



AZ91镁合金表面激光熔覆Al-Cu合金涂层的组织与性能

朱红梅，龚文娟，易志威

(南华大学 机械工程学院，衡阳 421001)

利用激光熔覆技术在AZ91镁合金表面制备Al-30%Cu(质量分数)合金涂层。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度仪、电化学工作站表征分析激光熔覆试样的组织和性能。结果表明：激光熔覆层与基体呈现出良好的冶金结合，无明显的气孔裂纹等缺陷。其中，熔覆区出现大量的牙齿状、花瓣状和细颗粒状组织，结合区为典型的树枝晶组织。XRD结果表明：熔覆层主要由二元相Mg17Al12、AlMg、CuMg2和三元相Al2CuMg、Mg32Al47Cu7组成。由于晶粒细化和新形成的金属间化合物的共同作用，合金熔覆层的显微硬度平均值(392.2HV)为AZ91镁合金基体硬度(约70HV)的5.6倍。熔覆层的腐蚀电位比基体的提高179.2 mV，腐蚀电流密度较基体的降低两个数量级，耐蚀性得到较大的改善。

AZ91镁合金；Al-Cu合金涂层；激光熔覆；显微硬度；耐蚀性

镁合金是迄今在工程中应用最轻的金属结构材料，具有比强度和比刚度高、导热性好、易切削加工等一系列优良特性，在汽车交通、电子电器、航空航天和国防军事等领域具有广阔的应用前景。然而，相对传统的钢铁和铝合金材料，镁合金存在硬度低、耐磨性和耐蚀性差等缺陷，成为限制其广泛应用的瓶 颈[1−2]。因此，如何提高镁合金的耐磨耐蚀表面性能已成为当今材料研究领域的重要课题之一。

国内外大量文献报道表明，对镁合金进行表面处理是改善其耐磨耐蚀性的有效途径[2−5]。……