鉗工平臺鑄件表面復合層組織結構不同涂料厚度條件下澆注得到的鑄件表面復合層微觀結構。通過在模樣的表面涂刷合金化和陶瓷化兩層涂料，等鉗工平臺鑄件凝固后在表面分別形成合金層和陶瓷層的復合層。當涂料厚度不同時，得到的復合層形貌也有所區(qū)別。a是模樣表面合金化、陶瓷化涂料厚度分別為0.2、1.5mm得到的復合層組織結構，在表面得到200Mm左右厚度的陶瓷層，在陶瓷層與基體之間形成合金化層。當涂料厚度發(fā)生變化時，鑄件表面的陶瓷層厚度與合金化層中第2相體積分數(shù)隨之也發(fā)生變化，如b.當合金化涂層較薄時，由于熔體潛熱可以使涂料中的金屬鋁粉充分熔化，并且在高溫狀態(tài)下保持的時間較長，因此熔化的鋁粉可以在基體中長距離的擴散，并且和熔融的基體發(fā)生反應生成第3相，在生成第2相數(shù)量一定的情況下，擴散越充分，第2相在表層基體上的分布 越疏松。當合金化涂料完全熔化后，熱量 會傳遞給外層的陶瓷涂料，低溫的玻璃粉達到熔點后熔化，然后和合金層形成結合界面。當合金化涂料增厚時，澆注溫度不變，合金化涂料完全熔化需要較多的熱量，因此熔化的鋁粉在高溫下停留時間縮短，并且金屬鋁粉的質(zhì)量增加，生成第2相也隨之增加，所以在合金化層中第2相的體積分數(shù) 明顯提高。 外層的低溫玻璃粉在余熱作用下熔化， 終在鉗工平臺鑄件的表面形成一定厚度的陶瓷層。制備復合層時，根據(jù)不同的工藝參數(shù)，應適當?shù)恼{(diào)整合金化、陶瓷化涂料的厚度，涂料太薄，生成的復合層不能給基體提供保護，太厚會導致涂料熔合不充分，生成的復合層質(zhì)量較差。
鉗工平臺鑄件表面復合層成分分析為了研究從表面陶瓷層、合金層至合金基體各元素的分布變化，對復合層進行線掃描分析，如所示。陶瓷層成分以PbO-ZnO-Na2O系低溫玻璃粉為主，主要含有O、Na、Zn、Pb元素，在陶瓷層與合金層的結合界面處，氧元素含量明顯提高，主要是由于在界面含有一定量的氧化物夾雜。從鎂、鋁元素分布曲線看，除了鋁元素在界面附近有少量的向陶瓷層擴散外，鎂元素幾乎沒有向陶瓷層擴散，在界面處成分發(fā)生突變。然而，從陶瓷層至合金層的轉(zhuǎn)變過程中，發(fā)現(xiàn)低溫玻璃粉的成分沒有發(fā)生突變的現(xiàn)象，這可以從Pb、Zn、Na元素成分分布曲線看出， 別是Pb、Zn元素的變化趨勢是一個逐漸降低的過程。這說明在表面復合化的過程中，外面的陶瓷涂料在熔化后，向合金層擴散，使界面實現(xiàn)冶金結合，這有利于提高界面的結合強度。I不同合金化涂料厚度制備的復合層表面復合層成分線掃描復合層XRD分析Fig.消失模的鑄造雖然工序簡單但金屬液體充型的過程很難控制， 別是表面復合化過程中諸多因素的影響。如果工藝控制不當 會帶來很多缺陷，如中所示，主要原因有兩個方面：一方面是在充型過程中，低溫玻璃粉受到?jīng)_刷，被卷入熔體中形成夾雜，另一方面是由于澆注溫度較高，鎂合金很容易氧化，氧化物一旦卷入到熔體當中，凝固后 成為夾雜。
鉗工平臺鑄件表面復合層性能分析所示的是不同工藝得到表層組織對應的顯微硬度，表面單一合金層硬度從表層至基體的變化比較緩慢， 達到170HV左右，逐漸降至與基體相同的硬度，形成的合金層大約300 ~500Mm厚。由于單一的陶瓷層與基體之間有明顯的界面，所以硬度變化明顯，直接從表面陶瓷層的硬度500HV降至基體的硬度50HV左右， 硬度要高于復合層，這王要是由于單一的陶瓷層，陶瓷化涂料熔合充分。從圖中可知，復合層的硬度變化中間有一個過渡區(qū)域，從460HV降至合金層的100HV左右，雖然表面陶瓷層和基體也形成結合界面，但中間有合金層過渡，避免了陶瓷層與基體的直接結合。