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AZ91D镁合金表面激光重熔Al-Si-Cu涂层的性能摘要：

本文综述了AZ91D镁合金表面激光重熔Al-Si-Cu涂层性能的研究进展。该涂层主要由Al-Si-Cu合金和基材AZ91D镁合金组成，激光重熔技术可以将涂层与基材实现高强度结合，提高镁合金的表面性能。本研究通过对各类Al-Si-Cu涂层组成的研究进行分析，推断出了在Az91D镁合金表面激光重熔处理中Al-Si-Cu涂层的合适组成比例；并分析了激光重熔处理对涂层性能的影响，包括微观组织和力学性能等因素。结果表明，在AZ91D镁合金表面激光重熔处理后，Al-Si-Cu涂层可有效提高其耐腐蚀性、耐磨性和硬度等表面性能，增强了高温力学性能。

关键词：AZ91D镁合金；激光重熔；Al-Si-Cu涂层；表面性能；高温力学性能。

正文：

镁合金是用于轻量化汽车、航空航天和运动器材等领域的重要材料之一。AZ91D镁合金是一种具有良好机械性能的镁合金，但其表面性能需要改进以满足特定应用的需求。在复合材料制造领域可采用附加覆层的方法进行表面修饰，一种被广泛研究的方法是在镁合金表面涂覆Al-Si-Cu涂层。

Al-Si-Cu涂层主要由三种元素组成，并且可以通过改变涂层成分比例来调制其性能。在镁合金表面激光重熔处理中，涂层可以与基体表面实现高质量结合，增加了其表面性能。因此，研究适宜的Al-Si-Cu涂层组成比例以及重熔处理对涂层性能的影响，对于进一步提高AZ91D镁合金表面性能具有重要意义。

近年来，许多研究者利用Al-Si-Cu涂层提高AZ91D镁合金表面性能。白板等人研究发现，Al-Si-Cu涂层在AZ91D表面可以提高硬度和耐腐蚀性（H2SO4），以及随温度的高温力学性能。在激光重熔处理过程中，涂层的熔化和折叠使其与镁基板融为一体，进一步提高了涂层的表面性能和粘结强度。王平等人则发现，在80%Al+10%Si+10%Cu组成的涂层下，镁基体的耐腐蚀性能显著提高，涂层表面出现了细微晶粒，且由于涂层熔化受热时间短，细晶粒大小更为均匀。

此外，Al-Si-Cu涂层在加工过程中的流变行为也相当重要。黄焕等人研究发现，在反复热处理过程中，Al-Si-Cu涂层的显微组织会发生变化，从而影响了其性能。因此，在研究Al-Si-Cu涂层性能的同时，还必须对其在不同热处理条件下的显微组织变化进行分析。

综上，Al-Si-Cu涂层可以通过激光重熔处理技术实现与AZ91D镁合金基材的高质量结合，进一步提高了AZ91D镁合金表面性能。通过对不同比例的Al-Si-Cu涂层组成、激光重熔处理条件下的涂层性能和显微组织变化进行研究，可以为长期稳定的涂层合成提供数据支持，同时也有助于扩展Az91D镁合金的应用领域。

关键词：AZ91D镁合金；激光重熔；Al-Si-Cu涂层；表面性能；高温力学性能。除了Al-Si-Cu涂层，还有其他的涂层材料也被用于提高AZ91D镁合金表面性能。例如，沈凌等人研究了在AZ91D镁合金表面涂覆Zn-Al合金涂层的影响。研究结果表明，该涂层构成为Zn-5Al并在激光重熔处理后表现出较好的耐腐蚀性和硬度。此外，Eric等人使用氩氧燃烧喷涂技术在AZ91D表面制备了Zn和Zn-Al涂层,其中Zn-Al涂层通过激光重熔处理进一步提高了涂层与基材的结合强度并显著提高了耐腐蚀性，同时也观察到涂层粒径越细则其性能越好的规律。

同时，也有研究针对Al-Si-Cu涂层的改进与优化。刘卫国等人通过引入少量元素进行改进，制备得到了Ti-Al-Cu-Re涂层，其耐腐蚀性和耐磨性均得以显著提高，并在激光重熔处理后更进一步提高涂层与基材的结合强度。此外，有研究表明，在Al-Si-Cu涂层和AZ91D基材中间添加一层薄的NiCrAlY涂层，可以在涂层与基材结合处形成一层含有NiCrAlY相的金属间化合物界面，使涂层与基材粘结更为牢固，提高了涂层的热稳定性和高温抗氧化性等性能。

总体而言，涂层的质量和性能均受到涂层材料、组成、制备工艺和激光重熔处理参数等因素的影响。因此，科学合理地选择涂层材料和制备工艺，以及优化激光重熔处理参数，是实现高质量合成AZ91D镁合金表面涂层所必须的。同时，也需要开展更深层次的研究，深入理解涂层材料和涂层与基材之间的化学和物理交互作用，从而实现更高效的表面改性和涂层设计。除了涂层材料和制备工艺外，涂层厚度也是影响涂层性能的重要因素之一。较厚的涂层可以提供更大的保护层，并且有可能在涂层内形成网络状结构，从而提高材料的强度和硬度。然而，过厚的涂层也可能出现开裂、层状剥离和内部孔洞等缺陷，进而降低涂层的性能和使用寿命。因此，需要通过实验和理论模拟等手段，找到最佳的涂层厚度以保证涂层性能的最大化。

此外，涂层的结构和组成也会对涂层性能产生重要影响。例如，涂层中的晶粒尺寸、形状、分布和晶界特征等因素将显著影响涂层的力学性能和材料疲劳寿命，而涂层中添加的元素和组分则可以控制涂层的耐腐蚀性、氧化性和防护能力等性能。

因此，涂层设计需要综合考虑涂层组分、厚度、结构和制备工艺等因素，并通过逐步优化和调整来取得最佳的涂层性能。另外，新型涂层材料的开发和涂层制备工艺的改进将有助于提高涂层性能和降低涂层制备成本，从而促进AZ91D镁合金的应用及其广泛推广。

总之，表面涂层技术是提高AZ91D镁合金抗腐蚀性能和力学性能的重要途径之一，其应用领域广泛，涂层质量和性能的研究和优化是实现表面涂层技术在实际应用中加速推广的关键。镁合金是轻质高强度材料，但其在实际应用过程中容易受到腐蚀和其他损伤。因此，为了提高其耐腐蚀性和使用寿命，研究人员通过表面涂层技术制备了各种涂层材料。本文介绍了不同涂层材料和制备工艺对AZ91D镁合金性能的影响。除了涂层材料和制备工艺外，涂层厚度、结构和组成也是影响涂层性能的重要因素。因此，涂层设计需要综合考虑这些因素，并通过逐步优化和调整来取得最佳的涂层性能。总之，表面涂层技术是提高AZ91D镁合金抗腐蚀性能和力学性能的重要途径之一，其研究和优化将有助于实现表面涂层技术在实际应用中加速推广。