镁合金由于密度低、高比强/刚度、减噪和减震功能好以及静电屏蔽性好等长处而具有巨大的潜力。但是，现有的镁合金存在肯定强度低和耐腐蚀功能差等缺陷，约束了其广泛的使用。铝/镁双金属归纳了铝和镁的长处，能够广泛使用于轿车、航空航天和武器装备等范畴，以满意越来越高的归纳功能需求。但是，由于铝/镁双金属的衔接界面首要由Al-Mg金属间化合物组成，这些脆硬的金属间化合物急剧削弱了双金属的衔接强度，然后约束了其使用和开展。因而，怎么削减或消除这些有害的Al-Mg金属间化合物是铝/镁双金属范畴的研讨难点和热门。现在，经过在铝和镁的衔接界面处引进其他涂层或夹层是一种常用和有用的办法，如Zn、Sn 、Al、 Mg-Al共晶合金、SiC、Al2O3、 Ni 、 Cu 、 CuNi、 Fe、 Ti 、Ag、 Ce、Zr等。其间，Ni涂层或夹层由于其低价的本钱和成熟的工艺常被用于焊接范畴，但是在复合铸造范畴的研讨较少。超音速火焰喷涂(HVOF)是指将超音速熔融粒子射向被镀部件，其制备的涂层强度高、密度大、孔隙率低、氧化搀杂少，非常适合在固态铝合金外表制备高质量Ni涂层。但是，现在关于超音速喷涂Ni涂层及其厚度对铝/镁双金属的影响还未见报导。

　　最近，华中科技大学樊自田教授和蒋文明副教授课题组初次经过铝合金外表超音速喷涂Ni涂层的方法来改进消失模复合铸造A356/AZ91D双金属的功能。研讨成果表明，当Ni涂层的厚度为45 μm时，Ni涂层和Al-Mg金属间化合物简直悉数消失，双金属界面层首要由Mg-Mg2Ni共晶安排和Ni2Mg3Al颗粒组成，其硬度明显低于Al-Mg金属间化合物。双金属的最高剪切强度达到了61.1 MPa，比较于不含Ni涂层的双金属剪切强度提高了41.4%，其强度得到了明显改进，为铝/镁双金属更广泛的使用起到了活跃的推进效果。

　　本文系统研讨了铝嵌体外表不同厚度超音速喷涂Ni涂层对铝/镁双金属显微安排的影响，成果如图1所示。能够发现，界面层厚度跟着Ni涂层厚度的添加先添加后减小。元素线扫描成果表明，当无Ni涂层和Ni涂层厚度为10 μm时，双金属界面层首要由Al-Mg金属间化合物组成，而当Ni镀层厚度为45 μm和190 μm时，其界面层首要由Ni、Mg-Ni和Al-Ni金属间化合物组成。依据高倍的SEM图画、EDS成果和TEM成果（如图2所示），当Ni涂层为10 μm时，双金属的界面层依然以Al-Mg金属间化合物为主，并含有少数Al-Al3Ni共晶安排；当Ni涂层厚度添加到45 μm时，界面层处的 Ni涂层和Al-Mg金属间化合物简直悉数消失，界面层首要由Mg-Mg2Ni共晶安排和Ni2Mg3Al颗粒组成；当Ni涂层厚度添加到190 μm时，双金属的界面层由AZ91D侧到A356侧顺次由Mg-Mg2Ni共晶安排+ Ni2Mg3Al颗粒、Mg2Ni层、Ni固溶体层、Al3Ni2层、Al3Ni层和Al3Ni+Al-Al3Ni共晶安排层组成。

　　图1 不同Ni涂层厚度的铝/镁双金属SEM图画和线扫描成果：（a） 无Ni涂层；（b）10 μm；（c） 45 μm；（d）190 μm

　　图2 不同厚度Ni涂层的双金属界面层高倍SEM图画及TEM成果：（a）10 μm；（b）45 μm；（c）190 μm；（d）TEM成果

　　本文持续研讨了不同厚度Ni涂层对双金属力学功能的影响，成果如图3所示。剪切测验成果表明跟着Ni涂层厚度的添加双金属的剪切强度先添加后减小，当Ni涂层厚度为45 μm时，剪切强度最高，为61.1 MPa，比不含Ni涂层的双金属的剪切强度提高了41.4%。断口横截面成果表明当Ni涂层厚度为0和10 μm 时，双金属开裂发生在Al3Mg2+Mg2Si层和Al12Mg17+Mg2Si层交界处。当Ni涂层厚度为45 μm时，双金属在Ni2Mg3Al+Mg-Mg2Ni层处开裂，而当Ni涂层厚度为190 μm时，开裂首要发生在AZ91D基体和Mg2Ni层之间。硬度测验成果显现当Ni涂层厚度为10 μm时，界面区显微硬度与未涂Ni涂层时简直没有改变，而当Ni涂层厚度添加到45 μm和190 μm，界面层显微硬度明显下降。

　　图3 不同厚度Ni涂层的铝/镁双金属的机械功能：（a）剪切强度；（b-e）断口横截面；（f）维氏硬度

　　本文还探求了不同厚度Ni涂层的铝/镁双金属界面构成机理，如图4所示。当Ni涂层较薄时（10 μm），Ni层涂层在液流的冲刷以及元素分散的效果下彻底分化，不能起到阻止液态镁合金与固态铝合金的触摸的效果，因而界面层依然以Al-Mg金属间化合物为主。当Ni涂层厚度为45 μm时，由于Ni的熔点远高于浇注温度，因而界面层的构成过程中以元素分散为主，而且纯Ni涂层简直彻底消失，阐明在该工艺条件下，45 μm的Ni镀层刚好被耗费殆尽，界面层首要由Al-Ni和Mg-Ni金属间化合物组成，成功地按捺了Al-Mg金属间化合物的生成。由于元素分散到必定间隔就会中止，当Ni涂层厚度过厚 (190 μm)，元素分散无法耗费掉整个Ni涂层，因而，Ni涂层仍有部分保留在界面处。

　　综上所述，本研讨经过铝嵌体外表超音速喷涂Ni涂层能够有用按捺Al-Mg金属间化合物的构成并生成低硬度的Al-Ni和Mg-Ni金属间化合物，然后改进了双金属的功能，使其在Ni涂层厚度为45 μm时剪切强度比较于无Ni涂层的双金属提高了41%，这为铝/镁双金属在轿车、航空航天和武器装备等范畴更广泛的使用奠定了根底。