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固态扩渗锌处理对纯镁表面组织和性能的影响 马幼平 ， “， 刘鹏飞“， 温维新“， 徐可为 （ 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室， 西安 “ ； 9 ; 9 。固态扩渗剂选用粒 度为- * 的锌粉 （“’ 3 . 4砂纸表面打磨处理后 （除去表面氧化 物） ， 装入盛有渗剂的铁盒中， 密封后置于温度可控 的电炉内， 通入纯氩 （3 3 3 3 / 8） 进行保护， 在- 1 1 / 恒温下进行 基材 （区域） A BC C C 反应合金层 （D区域） B BE C F G 过渡层 （H区域） B I AE ; A 渗层J射线衍射分析如图E所示。由图E可 见， “ 相、 相及 “ F E相的主要衍射峰在图中 出现。根据 “ 二元合金相图可知， 锌在镁基体 中只有较低的固溶度， 随着锌在镁基体中的增加， 最 先形成的化合物为 “ F E相， 这与图E的分析结 果吻合得很好， 由此可以推断渗层的主要物相由 “ 和 及 “ F E相组成。 图 I O P， 约为基体 硬度的G倍， 过渡层 （H区域） 显微硬度达; E G O P， 约 为基体硬度的倍。由以上分析结果可知， 在试验 条件下， 通过扩渗 处理实现纯镁表面合金化， 不 仅使其表层区域的组织结构发生变化， 而且使合金 层不同区域的硬度有不同程度的提高， 合金层区域 硬度提高对改善镁耐磨性具有重要意义。 表渗锌处理试样的硬度值 （试样载荷为 * ,） 7 8 9 1 ’ . / , N 8 / 3 1 0 0 Q 8 4 1 0 , - 0 5 1 . ’ 6 1 9 0 , ’ 33 ’ - - 4 0 ’ , R ’ . 2 / 1 8 2 6 1 2 试样条件打点位置硬度值 ／O P 纯镁， G C C M， 反应合金层 E ; I ; I N， 锌粉 过渡层 ; E G B E 基体 B I A 6 6， 有些区域甚至腐蚀掉厚度达 6 6； 渗锌处理后的试 样抗腐蚀性较好， 试样表面只是出现少量腐蚀坑和 白色沉淀物。由以上腐蚀结果可以看出 经扩渗 处理后的试样能明显提高试样表面的耐盐水腐蚀 性， 此与试样表面最外层形成连续态 “ F E金属 间化合物区域密切相关。据此可以推断， 试样经扩 渗 合金化处理后形成的呈连续态 “ F E金属 间化合物相区可隔离基体与盐水溶液的接触， “ F E金属间化合物相的电极电位高于纯镁基体， 相应抑制了试样的腐蚀速度， 使其腐蚀性能得到了 显著改善。 图-渗锌处理后的试样盐水 浸泡- . /后的形貌 / 8 C ［;］石德珂材料科学基础 ［ , , * / ; ; AB / ; C 0 ; / ; A D，5 E ; F ; *- C / D 8 P，G ;； C 89 A 0 / ; A A * 2 * / / *，5 E ; - C / D / /XH / A * ，G ;） ; 1 5 6 J . - 2 5 16 ’ 3 “ - “ 5 2 0 “ ’ / 0 1 2 0 6 1 / 0 ’ - . 16 2 / 1 4 “ . 6K ,4 ’ “ 33 “ - - . 4 “ ’ /Y “ / 5 0 1 2 0 6 1 / 0 “ 4 5 ’ / 3 . 5 0 1 3，2 / 30 * 1 6 “ 5 ’ 4 0 . 5 0 . 1，6 “ 5 ’ * 2 3 / 1 4 4 2 / 35 ’ ’ 4 “ ’ /K 1 * 2 H “ ’ ’ - 2 ’ , “ / 2 , 1 2 1 “ / H 1 4 0 “ 2 0 1 3 M 0 “ 4 4 * ’ 7 /K , 0 * 1 0 1 4 0 1 4 . 0 4 0 * 2 0 0 * 1 2 ’ , 1 3 2 , 1 * 2 4 - ’ 6 1 3/ 1 2 0 * 1 4 . - 2 5 1 ’ - . 16 2 / 1 4 “ . 62 - 0 1 0 * 1 0 1 2 0 6 1 / 0 ’ - 3 “ - - . 4 “ / Y “ / 5 Z * 1 2 ’ , 1 3 2 , 1 “ 46 2 “ / , 5 ’ 6 ’ 4 1 3 ’ - 0 * 1 /“ / 0 1 6 1 0 2 “ 5 5 ’ 6 ’ . / 3 4 Z * 1 6 “ 5 ’ * 2 3 / 1 4 4 ’ - 0 * 1 4 1 5 “ 6 1 / 4 . - 2 5 1 2 , 1 “ 4 “ / 5 1 2 4 1 3K , 0 * 12 ’ , “ / 0 1 2 0 6 1 / 0，2 / 3 0 * 1 5 ’ ’ 4 “ ’ / 1 4 “ 4 0 2 / 5 1 - ’ V 2 4 ’ . 0 “ ’ / “ 4 ’ K H “ ’ . 4 , “ 6 ’ H 1 3 ’ 第C期马幼平等 固态扩渗锌处理对纯镁表面组织和性能的影响 万方数据