中文摘要：

采用ZrO2陶瓷球机械研磨处理15min在LY12CZ铝合金表面成功制备出纳米晶层及过渡组织，从铝合金表面深入至基体 20μm处晶粒尺寸从几十nm增加至200~500nm。在纳米晶层进行微弧氧化，通过消耗部分纳米晶层生长厚度为5μm、10μm及15μm的陶瓷涂层，形成纳米晶层/微弧氧化复合涂层。复合涂层的结构特点为上层是致密陶瓷涂层，涂层以γ-Al2O3相为主，并含有少量非晶相；而膜基界面附近的基体组织仍为纳米晶层，微弧放电产生的热量不会影响与膜基界面接壤的基体纳米晶结构。表面机械研磨处理后再微弧氧化，将传统微弧氧化后膜基界面处铝基体的残余拉应力改变为压应力，使疲劳寿命与同一厚度(5μm和10μm)的普通微弧氧化涂层相比分别提高了21.8%和23.2%。电化学极化与EIS谱腐蚀测试表明纳米晶层/微弧氧化复合涂层与相同厚度普通微弧氧化涂层(5μm和10μm)相比，纳米晶层诱导致密钝化膜导致的自修复机制使其表现出更好抗腐蚀性能。本课题对于丰富金属表面强化与延寿理论体系，开发新型多层复合涂层，解决微弧氧化后导致金属疲劳寿命下降的关键问题，具有重要的科学意义与工程应用价值。