固溶时间对电弧增材制造AZ91镁合金微观组织及磨损行为的影响

作者：燕志勇; 邹挺; 李杰^*; 李建伟

来源：粉末冶金工业, 2023, 1-15.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20230132

• 镁合金
• 电弧增材制造
• 固溶处理
• 耐磨性能
• 摩擦转变组织层

固溶处理能有效提升电弧增材制造（WAAM）镁合金的力学性能，但对其磨损性能的作用机制仍不清楚。试验采用光学显微镜、扫描电镜、多功能摩擦磨损试验机、EBSD以及纳米压痕仪等设备，研究400 ℃下固溶处理时长（0、2、4、6、8、10、12 h）对WAAM AZ91微观组织及滑动磨损行为的影响规律和作用机制。结果表明：随固溶时间的延长，晶粒尺寸逐渐增加（原始沉积态/9.9 μm→12 h/105.6 μm），析出相逐渐减少（原始沉积态/4.8%→12 h/0.7%），这导致基体组织硬度逐渐降低（原始沉积态/73.4HV→12 h/60.3HV）。然而，随固溶时间的延长，磨损体积先减少后增加，固溶处理6 h的试样耐磨性能最好，较原始沉积态提升约19.2%。磨损体积的先减小后增加是因为材料的耐磨性受磨痕亚表层摩擦学转变组织层硬度的影响。基体组织的磨损硬化能力先显著增加（原始沉积态/17.1%→6 h/40.6%），固溶处理6 h后趋于稳定。摩擦转变组织层的硬度先增加后减小，固溶处理6 h达到最大值1.66 GPa。

• 单位
  内蒙古第一机械集团股份有限公司; 暨南大学; 北京航星机器制造有限公司