一种镁合金表面防腐耐磨低密度复合结构涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种镁合金表面防腐耐磨低密度复合结构涂层及其制备方法。包括由下至上依次设置在镁合金表面的耐腐蚀底层和耐磨损顶层，耐腐蚀底层为高致密度的铝层或铝合金层，耐磨损顶层为高硬度氧化铝陶瓷层。借助高硬度氧化铝顶层实现镁合金表面的高耐磨型，通过高致密度铝或铝合金涂层以及顶层氧化铝层对腐蚀介质的物理隔绝作用实现镁合金基材耐腐蚀性能的大幅度提高，最终实现镁合金基材的腐蚀与磨损双重防护作用。本发明专利技术使低成本制备兼具防腐耐磨双重特性的镁合金保护层成为可能，并且铝及铝合金涂层内的残余压应力还能延缓周期载荷条件下裂纹的萌生和开裂，提高镁合金的疲劳寿命，因此可显著扩大镁合金的应用领域。

Magnesium alloy surface anti-corrosive, wear-resistant and low density composite structure coating and preparation method thereof

The invention discloses a magnesium alloy surface anti-corrosive, wear-resistant and low density composite structure coating and a preparation method thereof. The corrosion resistant base layer and the wear resistant top layer are arranged on the surface of magnesium alloy from bottom to top. The corrosion resistant base layer is high density aluminum layer or aluminum alloy layer, and the wear resistant top layer is high hardness alumina ceramic layer. The high wear resistance of magnesium alloy surface was realized by high hardness alumina top layer. The corrosion resistance of magnesium alloy substrate was greatly improved by high density aluminium or aluminium alloy coating and the physical isolation of alumina top layer to the corrosive medium, and the corrosion and wear protection of magnesium alloy substrate was realized finally. The invention makes it possible to prepare magnesium alloy protective coating with both anti-corrosion and wear resistance at low cost, and the residual compressive stress in the aluminum and aluminum alloy coating can also delay the initiation and cracking of cracks under cyclic loading conditions, and improve the fatigue life of magnesium alloys, so the application field of magnesium alloys can be significantly expanded.

【技术实现步骤摘要】
一种镁合金表面防腐耐磨低密度复合结构涂层及其制备方法
本专利技术属于材料工程
，具体涉及一种镁合金表面防腐耐磨低密度复合结构涂层及其制备方法。
技术介绍
镁合金是迄今为止密度最小的金属结构材料，具有高的比强度和比刚度，良好的导热及导电特性，优良的阻尼抗震性能(衰减系数为铝合金的十几倍)，超强的电磁屏蔽以及抗高能颗粒穿透能力，是航天、航空、兵器工业、核工业、汽车及医疗等领域极具发展潜力的战略材料。伴随着新型镁合金的开发，腐蚀有害元素的纯化，冶金及后续热处理、热加工等微结构调控技术的优化，镁合金的力学特性得到了大幅度的提升，耐腐蚀性能也得到一定程度的改善。通过添加高达20％的锂元素使镁合金转变为单一的bcc结构，加之高含量均匀分布的锂元素使镁合金室温塑性和耐腐蚀性同时得到提高，但是大量昂贵锂元素的添加也仅使耐腐蚀性能达到常规镁合金AM60的水平。镁合金耐腐蚀性能难以通过自身优化大幅度提高的现状，使表面技术成了相对苛刻条件下镁合金腐蚀防护的必然选择。常规的镁合金腐蚀防护表面技术主要有化学转化、阳极氧化、电镀、化学镀、有机物涂覆等方法。以上方法可使镁合金的耐腐蚀特性得到一定程度的提高，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁合金表面防腐耐磨低密度复合结构涂层，其特征在于，包括在镁合金表面上依次形成的耐腐蚀底层和耐磨损顶层，耐腐蚀底层为高致密度的铝层或铝合金层，耐磨损顶层为高硬度氧化铝陶瓷层。

【技术特征摘要】
1.一种镁合金表面防腐耐磨低密度复合结构涂层，其特征在于，包括在镁合金表面上依次形成的耐腐蚀底层和耐磨损顶层，耐腐蚀底层为高致密度的铝层或铝合金层，耐磨损顶层为高硬度氧化铝陶瓷层。2.根据权利要求1所述的镁合金表面防腐耐磨低密度复合结构涂层，其特征在于，高致密度的铝层或铝合金层采用高喷涂参数调节和粉末预热协同作用制成；或者采用喷涂过程中引入原位微锻造效应制成。3.根据权利要求1所述的镁合金表面防腐耐磨低密度复合结构涂层，其特征在于，高致密度的铝层或铝合金层的厚度为100～500μm。4.根据权利要求1所述的镁合金表面防腐耐磨低密度复合结构涂层，其特征在于，高硬度氧化铝陶瓷层采用阳极氧化或微弧氧化制成。5.根据权利要求4所述的镁合金表面防腐耐磨低密度复合结构涂层，其特征在于，采用阳极氧化形成的高硬度氧化铝陶瓷层厚度为20～100μm；采用微弧氧化形成的高硬度氧化铝陶瓷层厚度为5～80μm。6.一种镁合金表面防腐耐磨低密度复合结构涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对镁合金基体表面进行预处理；2)选用粒径为10～70μm的纯铝或铝合金粉末，采用冷喷涂法，通过高喷涂参数调节和粉末预热协同作用，或通过引入原...

【专利技术属性】
技术研发人员：雒晓涛，张越，李长久，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61