通過在AZ31鎂合金表面固態(tài)擴(kuò)滲La₂O₃+Zn,研究擴(kuò)滲層的組織演化特征,揭示La₂O₃在擴(kuò)滲過程中的作用機(jī)理。對(duì)AZ31鎂合金在390℃下進(jìn)行4 h的表面固態(tài)擴(kuò)滲La₂O₃+Zn粉末,La₂O₃在擴(kuò)滲劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.0%、0.2%、0.4%、0.6%。通過光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和X射線衍射儀,研究隨La₂O₃含量的變化,滲層的形貌特征和物相組成的變化規(guī)律。隨擴(kuò)滲劑中La₂O₃含量的增加,滲層組織發(fā)生了明顯的變化。當(dāng)擴(kuò)滲劑中無La₂O₃時(shí),AZ31鎂合金表面無滲層出現(xiàn);當(dāng)擴(kuò)滲劑中La₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%時(shí),在AZ31鎂合金表面可觀察到有明顯的滲層,滲層主要由Mg_0.97Zn_0.03+... 

【文章來源】：材料導(dǎo)報(bào). 2020,34(18)北大核心EICSCD

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圖3中點(diǎn)的EDS分析結(jié)果

圖1為AZ31鎂合金在390℃下擴(kuò)滲不同含量的La2O3+Zn滲層的組織形貌。由圖1可以看出，經(jīng)不同含量的La2O3擴(kuò)滲劑擴(kuò)滲后AZ31鎂合金表面滲層的組織和形貌不同。未加La2O3的AZ31鎂合金試樣在同樣的擴(kuò)滲條件下表面無滲層(圖1a)，經(jīng)圖2a的XRD檢測圖譜發(fā)現(xiàn)，該試樣主要由α-Mg和β-Mg17Al12組成。而加入0.2%La2O3的試樣有明顯的擴(kuò)滲層(圖1b)，滲層主要以黑色的基底為主，白亮色的點(diǎn)狀或塊狀物質(zhì)鑲嵌在黑色基底上，呈點(diǎn)狀、塊狀的白亮色物質(zhì)有聚集成花瓣?duì)畹内厔荩珹Z31鎂合金基體與滲層通過塊狀或長條狀的白亮色物質(zhì)相互連結(jié)在一起形成界面。經(jīng)XRD物相分析(圖2b)可知，該試樣斷面上主要存在的物相有Mg0.97Zn0.03、β-Mg17-Al12、α-Mg、MgZn、Mg2Zn3和MgZn2，由于稀土氧化物的量很少，未檢測到有La的化合物。稀土氧化物L(fēng)a2O3的添加使?jié)B層組織發(fā)生了顯著的變化，在同一擴(kuò)滲工藝條件下，擴(kuò)滲進(jìn)程比未加稀土要快很多，La2O3在擴(kuò)滲過程中起到了催化的作用。對(duì)圖1b中的白亮色物質(zhì)進(jìn)行能譜分析，如圖3a中的箭頭1和表1所示，結(jié)合圖2b的XRD分析結(jié)果可知，白亮色物質(zhì)為Mg0.97Zn0.03。擴(kuò)滲過程中還出現(xiàn)了蜂窩狀的形貌，對(duì)蜂壁(如圖3a中的箭頭2所示)進(jìn)行能譜分析，結(jié)果見表1，可知蜂窩狀的蜂壁為MgZn。當(dāng)La2O3在擴(kuò)滲劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%時(shí)，試樣從表面到中心全部被滲透，滲層組織如圖1c所示，白亮色的物質(zhì)仍為Mg0.97Zn0.03，但變成了粗大的樹枝狀，有的呈菊花狀，還有的呈塊狀，結(jié)合圖2c的XRD圖譜可知，與0.2%La2O3試樣的物相相比，0.4%La2O3試樣中α-Mg消失，但形成了Mg2Zn11。

AZ31鎂合金在390℃下擴(kuò)滲不同含量的La2O3+Zn的XRD譜

【參考文獻(xiàn)】：
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