CN105441721A - 一种az91d镁合金零件涂层 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种AZ91D镁合金零件涂层，其特征在于：一种AZ91D镁合金零件涂层是在零件设一表面材料层，表面材料层的主要成份为Ni-Cr-Ce-La-In，且含Ni不少于80%（wt%）、Cr不少于10%（wt%）、含Ce量为0.5%～1.5%（wt%）、含La量为0.4%～1%（wt%）、含In量为0.4%～0.6%（wt%）,表面材料层的不少于75%微晶单元或微粒的直径或长度尺寸在1～1500nm、不同微晶单元或微粒紧密结合，零件表面材料层和基体材料成为一体、且大于30%的零件表面材料层与基体材料接触表面面积的零件表面材料层和基体材料原子有序区距离不大于为4nm，形成一种AZ91D镁合金零件涂层。

Description

一种AZ91D镁合金零件涂层
技术领域
本发明涉及一种AZ91D镁合金零件涂层。
背景技术
AZ91D镁合金是汽车上实用金属材料中最轻的金属之一，具有高的比强度、比刚度，优良的减震性和切削加工性能等特点,适合用于零件轻量化设计用材。进行表面防氧化腐蚀工艺处理的AZ91D镁合金零件具有良好防腐性能，具有良好的力学性能，可用于生产汽车和其它多种零件。
文献检索和专利检索结果，现有的AZ91D镁合金零件表面防氧化腐蚀处理主要为：①化学镀镍；②热喷涂(热喷铝扩散处理)；③阳极氧化；④等离子微弧阳极氧化；⑤化学转化膜；⑥沉积技术；⑦离子注入技术；⑧激光处理技术；⑨含氟协合涂层；⑩有机或高分子涂层技术等。到目前为止,AZ91D镁合金的表面涂层工艺,还没有一种经济适用的环保型涂层技术能够使AZ91D镁合金在严酷的环境下提供充足的防护性能。因此,开发经济适用的环保型的AZ91D镁合金零件表面防氧化腐蚀具有应用价值。
文献检索和专利检索结果，目前国内还没有AZ91D镁合金零件表面的纳米Cr-Ce-La-In复合防腐涂层或大于30%的防腐涂层接触表面面积的防腐涂层和基体材料原子有序区距离不大于为4nm的相关专利文献报导。因此，开发环保型的AZ91D镁合金零件表面的纳米Cr-Ce-La-In复合防腐涂层具有明显的创新性和实用意义。
发明内容
本发明的任务是提供一种AZ91D镁合金零件涂层，本发明的任务是通过如下技术方案来实现的:一种AZ91D镁合金零件涂层是在零件设一表面材料层，表面材料层的主要成份为Ni-Cr-Ce-La-In，且含Ni不少于80%（wt%）、Cr不少于10%（wt%）、含Ce量为0.5%～1.5%（wt%）、含La量为0.4%～1%（wt%）、含In量为0.4%～0.6%（wt%）,表面材料层的不少于75%微晶单元或微粒的直径或长度尺寸在1～1500nm、不同微晶单元或微粒紧密结合，零件表面材料层和基体材料成为一体、且大于30%的零件表面材料层与基体材料接触表面面积的零件表面材料层和基体材料原子有序区距离不大于为4nm，形成一种AZ91D镁合金零件涂层。
本发明者经过多年来的深入研究，发现在采用表面涂层处理，特别是在腐蚀环境下，对于提高AZ91D镁合金耐腐蚀性能是一个有效的方法，因为涂层可减少镁合金表面受到的腐蚀侵害以及可作疲劳裂纹萌生场所的腐蚀裂缝和腐蚀坑的危害，进而减少了疲劳裂纹的萌生，提高了镁合金的抗腐蚀与抗疲劳能力。与普通的Ni基或Ni-Cr基镁合金涂层相比，本发明在组成、成份、工作机理、性能等方面，有明显不同，尤其是：通过添加了含Ce量为0.5%～1.5%（wt%）、含La量为0.4%～1%（wt%）、含In量为0.4%～0.6%（wt%），这3种最佳配方量的元素共同作用，大于30%的零件表面材料层与基体材料接触表面面积的零件表面材料层和基体材料原子有序区距离不大于为4nm，具有明显的创新性。因此，本发明的一种AZ91D镁合金零件涂层具有明显的创新发和实用意义。
本发明具有结构简单，经济适用性强，对AZ91D镁合金零件表面防氧化腐蚀性能好，适合批量生产的特点。
附图说明
图1为本发明实施例1的一种AZ91D镁合金零件涂层的结构示意图。
图2为本发明实施例1的一种AZ91D镁合金零件涂层的15000倍扫描电镜图像。
附图中，1-表面材料层，2-基体材料。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明的一种AZ91D镁合金零件涂层是在零件设一表面材料层，表面材料层的主要成份为Ni-Cr-Ce-La-In，且含Ni不少于80%（wt%）、Cr不少于10%（wt%）、含Ce量为0.5%～1.5%（wt%）、含La量为0.4%～1%（wt%）、含In量为0.4%～0.6%（wt%）,表面材料层的不少于75%微晶单元或微粒的直径或长度尺寸在1～1500nm、不同微晶单元或微粒紧密结合，零件表面材料层和基体材料成为一体、且大于30%的零件表面材料层与基体材料接触表面面积的零件表面材料层和基体材料原子有序区距离不大于为4nm，形成一种AZ91D镁合金零件涂层。(Ni为化学元素镍,Cr为金属元素铬,Ce为金属元素铈，La为金属元素镧，In为金属元素铟)。
实施例1
图1为本发明实施例1的一种AZ91D镁合金零件涂层的结构示意图。
图2为本发明实施例1的一种AZ91D镁合金零件涂层的15000倍扫描电镜图像。
附图中，1为表面材料层，2为基体材料。
本发明的是用AZ91D镁合金材料通过铸造成毛坯、机械加工方法制成机械零件，在零件的表面进行磨削、清洁、除油、除锈、清洗、干燥并立即用惰性气体保护；在惰性气体保护的条件，将成份为Ni-Cr-Ce-La-In、且且含Ni不少于80%（wt%）、Cr不少于10%（wt%）、含Ce量为0.5%～1.5%（wt%）、含La量为0.4%～1%（wt%）、含In量为0.4%～0.6%（wt%）的复合材料粉末，这些复合材料粉末经充分搅拌混合均匀，在惰性气体保护的条件，采用等离子弧喷涂方法在AZ91D镁合金零件表面形成如图1所示的一种AZ91D镁合金零件涂层，图2为本发明实施例1的一种AZ91D镁合金零件涂层的15000倍扫描电镜图像，从图2可得，表面材料层的不少于75%微晶单元或微粒直径或长度尺寸在1～1500nm、不同微晶单元或微粒紧密结合；零件表面材料层和基体材料成为一体、且大于30%的零件表面材料层与基体材料接触表面面积的零件表面材料层和基体材料原子有序区距离不大于为4nm。

Claims (2)

1.一种AZ91D镁合金零件涂层,其特征在于:本发明的一种AZ91D镁合金零件涂层是在零件设一表面材料层，表面材料层的主要成份为Ni-Cr-Ce-La-In，且含Ni不少于80%（wt%）、Cr不少于10%（wt%）、含Ce量为0.5%～1.5%（wt%）、含La量为0.4%～1%（wt%）、含In量为0.4%～0.6%（wt%）,表面材料层的不少于75%微晶单元或微粒的直径或长度尺寸在1～1500nm、不同微晶单元或微粒紧密结合，零件表面材料层和基体材料成为一体、且大于30%的零件表面材料层与基体材料接触表面面积的零件表面材料层和基体材料原子有序区距离不大于为4nm，形成一种AZ91D镁合金零件涂层。
2.根据权利要求1所述的一种AZ91D镁合金零件涂层,其特征在于：所述的一种AZ91D镁合金零件涂层是用AZ91D镁合金材料通过铸造成毛坯、机械加工方法制成机械零件，在零件的表面进行磨削、清洁、除油、除锈、清洗、干燥并立即用惰性气体保护；在惰性气体保护的条件，将成份为Ni-Cr-Ce-La-In、且且含Ni不少于80%（wt%）、Cr不少于10%（wt%）、含Ce量为0.5%～1.5%（wt%）、含La量为0.4%～1%（wt%）、含In量为0.4%～0.6%（wt%）的复合材料粉末，这些复合材料粉末经充分搅拌混合均匀，在惰性气体保护的条件，采用等离子弧喷涂方法在AZ91D镁合金零件表面形成一种AZ91D镁合金零件涂层，表面材料层的不少于75%微晶单元或微粒直径或长度尺寸在1～1500nm、不同微晶单元或微粒紧密结合，零件表面材料层和基体材料成为一体、且大于30%的零件表面材料层与基体材料接触表面面积的零件表面材料层和基体材料原子有序区距离不大于为4nm。
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