激光表面改性技术在铁合金上的研究与应用（二）

作者:xingyang                         时间：2010-12-02

轴承及轴承相关技术文章（轴承型号查询网提供） 关键字：轴承, 　　2镁合金激光表面合金化　　激光表面合金化是通过熔化基体表面预先涂覆的膜层和部分基体，或者在表面熔化的同时注人某些粉末，膜层或表面在熔池中液态混合后发生快速凝固，从而在表面形成1层具有期望性能的合金薄层，以提高基体性能。近些年来，铝及铝合金激光表面合金化研究比较活跃，而对于镁及镁合金的激光表面合金化的研究并不很多。　　WangAA等在镁基体上用激光进行Mg和Al合金化处理，通过TEM的选区电子衍射斑点发现了镁铝合金的存在，其样品的抗腐蚀性能优于铸镁和镁合金。RGalun等采用铝、铜、镍和硅等元素，使用5kWCO2激光器对镁合金表面进行合金化.熔化深度为700-1200μm，表面硬度达到250HV。表面合金层合金元素的质量分数为15%-55%，加人铜合金时，抗腐蚀性能有较大改善，而加人铝合金时抗腐蚀性能显著增强。　　3镁合金激光表面熔覆　　激光熔覆技术是利用高能密度激光束将具有不同成分、性能的合金与基体表面快速熔化，在基体表面形成与基体具有完全不同成分和性能的合金层的快速凝固过程。生成的表层合金层把基体与腐蚀介质隔绝开，材料的腐蚀性能就由合金层决定。镁合金激光表面处理由于不需要真空等苛刻的环境条件，对工件尺寸限制较小，近年来，随着激光熔覆技术的不断完善，其在镁合金表面抗蚀性方面的应用越来越受到国内外研究者的重视。　　王安安在类似真空充满惰性气体的反应室中，使用10kWCO2激光器对纯镁进行激光熔覆镁铝合金层。界面上生成了共晶层，改性合金层的组成相为α-Al和β-Mg2Al3腐蚀电位正移了约0.7v，表明激光处理镁合金的耐腐蚀性能优于纯镁。　　YueTM在常规环境下进行了Mg-SiC复合材料的Nd:YAG激光表面熔覆Al-Si共晶合金，以及在Mg-ZK60/SiC复合材料上使用两步法工艺激光熔覆不锈钢。前者所熔覆的Al-Si合金层，腐蚀电动势无明显变化，但是，腐蚀电流密度比基体材料降低了2个数量级。后者的样品的冶金结合层优良，腐蚀电位为820-1090mV，远高于一般的普通材料和喷涂材料;腐蚀电流1降低了2一4个数量级，两者都相应地提高了镁基金属复合材料地耐蚀性。另外，YueTM还研究出运用吹粉方式在镁基金属上激光熔覆非晶合金Zr65Al7.5NI10Cu17.5，熔覆厚度大约为1.5mm，基体表面覆有1层非晶组织，无结晶组织出现。熔覆样品基体与表面有优良的冶金结合，无多孔和裂纹存在，耐磨性和耐蚀性均优于未熔覆的样品。　　4展望　　镁合金激光表面熔凝方法简单，对硬度和耐蚀性均有提高，但提高的程度有限。激光表面合金化可设计不同硬度的合金层，虽界面为冶金结合，但难以形成均匀的合金化层。激光熔覆可以在镁合金表面引入高硬度、高耐蚀性及高熔点的元素，可形成表面性能优异的强化层，与基体呈冶金结合，是提高镁合金表面性能的有效方法。　　钣金随着钣金激钣金光钣金器、机器人和自动控制技术的发展，激光表面改性技术将向着大功率自动化，智能化的方向迈进。激光表面处理技术对环保几乎没有负面效应，作为一种高速高效的表面改性技术，在许多方面已取得大量的成果，在提高镁合金表面性能，延长其使用寿命方面发挥的作用越来越明显，取得的经济效益也越来越显著，未来在防腐蚀工程方面会有极大的运用前景。

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