鎂合金表面激光合金化SiC-316L復(fù)合涂層研究.pdf

1、鎂合金具有密度低，比強(qiáng)度、比剛度高，導(dǎo)熱性好，有很好的阻尼吸振性，較強(qiáng)的抗電磁干擾能力和優(yōu)良的切削加工性，可再利用等優(yōu)點(diǎn)。目前，鎂合金已在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但其較差的耐磨和耐腐蝕性能，長(zhǎng)期嚴(yán)重制約著其潛力的發(fā)揮。因此，對(duì)鎂合金進(jìn)行表面改性處理具有重要意義。
　　本文以AZ31鎂合金為基體，采用預(yù)置SiC-316L粉末法，對(duì)其表面進(jìn)行激光合金化處理。利用XRD、SEM、EDS等方法對(duì)合金化層的物相、組織結(jié)構(gòu)及成分進(jìn)行了分析，并研

2、究了合金化層的硬度、耐磨性及耐腐蝕性能。結(jié)果表明：合金化層表面平整，搭接狀況良好，沒有起球、氣孔和裂紋等缺陷。合金化層熔化區(qū)的深度隨著激光功率的增加或掃描速度的減小而增大。合金化層主要由Mg、Fe、SiC、MgO和SiO2等相組成。在合金化層熔池底部與鎂合金基體的界面結(jié)合區(qū)形成了垂直于界面指向合金化層的柱狀晶區(qū)。
　　隨著激光功率和掃描速度的增大，合金化層的組織先細(xì)化，但繼續(xù)增大激光功率后，其又變得粗大，且不均勻；隨著光斑直徑的增

3、大，合金化層的組織變得粗大。隨著激光功率的增大，合金化層的顯微硬度和耐磨性先增大后減?。浑S著掃描速度的增大，合金化層的顯微硬度和耐磨性呈上升趨勢(shì)；隨著光斑直徑的增加，合金化層的顯微硬度和耐磨性都隨之減小。
　　當(dāng)激光功率為2200W，掃描速度為1200mm/min，光斑直徑為2mm時(shí)，合金化層的顯微組織最為均勻、細(xì)小和致密，硬度和耐磨性最好，工藝參數(shù)為最優(yōu)組合。與鎂合金基體相比，合金化層的平均硬度提高了約2倍，耐磨性提高了約1倍。