MgAl相对WAAM镁合金磨痕亚表面组织演变行为及磨损性能的影响

作者：邹挺; 曾佳; 杨俊杰; 李杰^*; 王启伟; 李卫

来源：粉末冶金工业, 2023, 33(06): 53-62.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220202

• 电弧熔丝增材制造
• 镁合金
• 析出相
• 孪晶
• 耐磨性能

采用电弧熔丝增材制造工艺(WAAM)制备了3种不同MgAl相含量的镁合金—WAAM AZ31,AZ61和AZ91，采用OM、SEM和EBSD观察了磨痕表面及亚表面的磨痕形貌，对比研究了3种WAAM镁合金的滑动磨损行为。研究表明：基于磨痕表面的犁沟，磨损过程中材料的流失主要源自微切削。与此同时，在磨痕亚表面基体层上方形成了一层富含孪晶和小角晶界的形变层。所以，镁合金的耐磨损性能受形变层和析出相综合作用影响。因此，虽然AZ61的基体硬度和MgAl相含量较AZ31分别提升10.8%(1.02→1.13 GPa)和77.8%(1.8%→3.2%)，但由于形变层硬度的减小(1.61→1.51 GPa)，所以耐磨性能仅提升4.2%(1.41→1.35 mm3)。相应的，虽然AZ91的基体硬度和MgAl相含量较AZ61仅分别提升13.7%(1.13→1.28 GPa)和28.1%(3.2%→4.1%)，但由于形变层硬度略微减小(1.51→1.50 GPa)，所以耐磨性能显著提升26.7%(1.35→0.99 mm3)。MgAl相能抑制孪晶的形成导致形变层硬度随MgAl相含量增加而减小。

• 单位
  暨南大学