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第1章 镁合金概述1

1.1 引言1

1.2 镁合金的基本性质3

1.2.1 物理性能3

1.2.2 化学性能4

1.2.3 力学性能5

1.3 镁合金的典型应用6

1.4 镁合金的失效模式8

1.4.1 腐蚀失效及机理8

1.4.2 磨损失效及机理12

1.4.3 断裂失效及机理13

1.5 镁合金修复强化覆层技术的发展及展望13

1.5.1 镁合金表面的陶瓷覆层14

1.5.2 镁合金表面的铝基覆层14

参考文献17

第2章 面向工况环境的镁合金修复强化材料设计21

2.1 引言21

2.2 铝基金属玻璃材料设计23

2.2.1 概念与特点23

2.2.2 设计基础23

2.2.3 设计思路29

2.2.4 成分确定30

2.2.5 基本热物性32

2.3 高熵合金材料设计36

2.3.1 概念与特点36

2.3.2 设计基础37

2.3.3 设计方法39

2.3.4 设计思路40

2.3.5 成分确定41

2.3.6 铸态高熵合金的基本特性44

2.3.7 高熵合金粉体的基本特性56

2.4 铝硅系合金材料设计71

2.4.1 概念与特点71

2.4.2 设计基础71

2.4.3 设计思路72

2.4.4 材料制备73

2.4.5 铸态铝硅系合金的基本特性75

2.4.6 铝硅系合金粉体的基本特性77

参考文献78

第3章 镁合金修复强化层沉积成形基础85

3.1 引言85

3.2 拖带热流特性对修复粉体性态演化的影响分析85

3.2.1 拖带热流温度的计算85

3.2.2 拖带热流作用下粉体加速温升效应的数值模拟88

3.2.3 拖带热流作用下粉体加速温升效应的试验测试93

3.2.4 拖带热流特性对铝基金属玻璃粉体晶化行为的影响95

3.3 镁合金表面修复粉体沉积成层行为的数值模拟96

3.3.1 几何模型的建立97

3.3.2 有限元模型的建立及边界条件97

3.3.3 单颗粒碰撞过程的数值模拟结果及分析98

3.3.4 基底层成形过程的数值模拟结果及分析104

3.3.5 多层连续成形过程的数值模拟结果及分析107

参考文献108

第4章 镁合金修复强化层制备过程控制109

4.1 引言109

4.2 工艺参数与修复强化层特征参数间的关联关系建模109

4.2.1 试验设计109

4.2.2 方差分析111

4.2.3 工艺参数对涂层特性的影响112

4.2.4 工艺参数与涂层特性间的关联关系建模119

4.2.5 关联关系模型的试验验证123

4.3 工艺特性对修复强化层特征参数变化的影响规律125

4.3.1 试验设计125

4.3.2 工艺参数对涂层界面形貌的影响125

4.3.3 工艺参数对涂层氧含量的影响126

4.3.4 工艺参数对涂层孔隙率的影响127

4.3.5 工艺参数对涂层结合强度的影响127

4.3.6 工艺参数对涂层显微硬度的影响127

参考文献128

第5章 镁合金修复强化层微观结构表征129

5.1 引言129

5.2 铝基金属玻璃涂层微观结构表征129

5.2.1 表面形貌观察129

5.2.2 截面形貌观察130

5.2.3 孔隙率测试132

5.2.4 相组成测试134

5.2.5 相结构分析135

5.2.6 非晶相测定138

5.3 高熵合金涂层微观结构表征139

5.3.1 显微组织分析139

5.3.2 孔隙率测试142

5.3.3 化学成分分析143

5.3.4 相结构分析144

5.3.5 界面特征分析146

5.4 铝硅系合金涂层微观结构表征147

5.4.1 表面形貌观察147

5.4.2 截面形貌观察151

5.4.3 相组成确定152

5.4.4 氧含量测定154

5.4.5 元素价态判定155

参考文献157

第6章 镁合金修复强化层综合性能评价159

6.1 引言159

6.2 铝基金属玻璃涂层性能测试159

6.2.1 力学性能159

6.2.2 耐腐蚀性能161

6.3 高熵合金涂层性能测试172

6.3.1 力学性能172

6.3.2 耐腐蚀性能175

6.3.3 耐磨损性能188

6.4 铝硅系合金涂层性能测试193

6.4.1 力学性能193

6.4.2 耐磨损性能194

6.4.3 抗划伤性能198

6.4.4 耐腐蚀性能199

参考文献206

彩色图版207