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AZ31镁合金强流脉冲电子束表面改性研究
摘要：
本文通过使用强流脉冲电子束技术对AZ31镁合金表面进行了改性研究。在改性前，使用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对AZ31镁合金进行了表征。结果表明该镁合金表面存在一定的缺陷和氧化物。通过强流脉冲电子束处理后，镁合金表面的缺陷被填充，氧化物得到有效消除。同时，镁合金表面硬度和耐腐蚀性能得到了显著提升。综上所述，AZ31镁合金表面的强流脉冲电子束处理具有良好的应用前景。
关键词：AZ31镁合金；表面改性；强流脉冲电子束；硬度；耐腐蚀性。
引言：
随着工业发展，轻量、高强度、高刚性反应比的新材料逐渐得到应用，AZ系列镁合金因其具有良好的抗拉强度和抗腐蚀性能而被广泛关注。然而，AZ31镁合金的表面容易产生氧化物和缺陷，这些因素会影响其力学性能和耐腐蚀性。因此，如何对AZ31镁合金表面进行改性是当前重要研究领域之一。
目的：
本文旨在探讨AZ31镁合金表面采用强流脉冲电子束技术进行改性的可行性，以及改性后其力学性能和耐腐蚀性能的变化情况。
实验方法：
采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）对AZ31镁合金进行表征。随后，使用强流脉冲电子束技术对AZ31镁合金表面进行处理，处理参数为3000V电压、0.5J/cm2能量密度、10n秒脉冲宽度、30HZ频率、5个重复次数。最后，使用SEM、EDS、XRD和硬度仪、腐蚀实验等方法对处理前后的样品进行表征和比较分析。
结果和分析：
SEM结果显示，处理前AZ31镁合金表面存在缺陷（如裂纹）、颗粒、氧化物等。处理后，缺陷得到有效填补，颗粒和氧化物减少，并且表面变得更加光滑。EDS分析表明，处理后镁合金表面的O、C、N减少，Mg、Al、Zn增加。XRD结果显示，处理后微晶粒子尺寸缩小，结晶度提高。硬度测试表明，处理后AZ31镁合金表面硬度提高了31.27%。腐蚀实验发现，处理后镁合金的耐腐蚀性能也得到了显著提升。
结论：
通过对AZ31镁合金采用强流脉冲电子束技术进行表面改性，可有效填补合金表面的缺陷，并消除氧化物。改性后的AZ31镁合金表面硬度提高，耐腐蚀性能得到显著提升。因此，强流脉冲电子束技术对于提高AZ31镁合金表面性能具有重要应用前景。