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镁合金是目前工业应用中最轻的金属结构材料,具有比强度和比刚度高、资源丰富、容易回收等一系列优点;钢是现今工业中应用最广的金属结构材料,具有优良的延展性,以及较低的材料和制造成本。如果能够实现镁合金/不锈钢双金属材料的有效结合,将有利于实现轻量化而具有广阔的应用前景。但Mg与Fe之间的物理、化学和力学性能差别大,且不互溶也不反应。为了实现镁合金与不锈钢的有效连接,首先对不锈钢进行表面预处理,再采用液-固复合铸造工艺获得镁合金与预处理过的不锈钢双金属复合铸件。研究和分析复合界面的情况,得到下面的结论:(1)经过机械打磨的不锈钢截面外延是凹凸不平的,不锈钢表面呈犁沟状,具有一定的粗糙度,且表面没有铁锈等污染物。(2)通过热浸镀铝的表面处理后,截面具有两个亚层:外层为富Al层,中间层为Fe-Al层。并且随着热浸时间的增加,镀层厚度增加,并且富Al层中有针状的FeAl3相析出。镀层表面呈粗糙片状结构形貌并覆盖一层致密的Al2O3氧化膜。(3)机械打磨表面处理方法获得的镁合金/不锈钢双金属复合界面是机械结合,界面处是一条明显的缝隙,未见中间层形成,没有发现新相生成。(4)热浸镀铝表面处理方法获得的镁合金/不锈钢双金属复合界面是冶金结合,界面区分成了两个反应层,靠近镁基体的反应层I最主要是由α-Mg、Al12Mg17、FeAl3和MgAl2O4组成;靠近不锈钢的反应层II由单一的Fe2Al5相组成。随着热浸时间增加界面反应区增厚。(5)反应层的显微硬度都高于镁基体,其中反应层II的硬度最高。反应层I的平均硬度为158HV,反应层II的平均硬度为493HV。反应层I虽然也有Fe-Al相,但是含量少,而且α-Mg固溶体比较多,这是反应层I的硬度比反应层II小的原因。(6)通过热浸镀铝表面处理方法获得的镁合金/不锈钢结合界面的剪切强度明显高于机械打磨表面方式获得的镁合金/不锈钢结合界面。表面处理方法为780℃热浸镀铝75s时获得的镁合金/不锈钢结合界面剪切强度最高为26.8MPa,并且随着热浸时间增加,界面反应层的厚度增厚,结合界面剪切强度下降。