雷射處理提高硼酸鋁晶須/鋁複合材料表面耐磨耐蝕方法
2023-07-06 08:25:41 1
專利名稱：雷射處理提高硼酸鋁晶須/鋁複合材料表面耐磨耐蝕方法
技術領域：
本發明涉及的是金屬材料表面處理領域，具體是一種雷射處理提高硼酸鋁晶須/鋁複合材料表面耐磨耐蝕的方法。
背景技術：
鋁基複合材料具有比強度高、比剛度高、耐磨性好等一系列優異性能，被航空、航天及汽車工業等領域中被認為是最有前途的新型結構材料之一，其中硼酸鋁晶須增強鋁複合材料是在性能與價格上均具有競爭力的材料，但由於增強體的加入，降低了鋁合金材料組織的均一性，材料在腐蝕介質中易形成原電池，而發生電化學腐蝕，這導致鋁基複合材料抗腐蝕性能較差，其性能、壽命都受到嚴重的影響。近年來國內外採用陽極極化、表面鍍鎳、雷射表面塗覆、離子束沉積等表面技術，但上述技術不同程度的存在著塗層與基體結合強度低，塗層易於剝落等缺點。
發明內容
本發明的目的是提供一種雷射處理提高硼酸鋁晶須/鋁複合材料表面耐磨耐蝕方法，它能在硼酸鋁晶須/鋁複合材料表面形成抗腐蝕性、耐磨性的表層。它的步驟是a、對工件表面進行預磨處理，粗糙度為0.01μm～10μm；b、用雷射對工件表面進行幅照，其保護氣體為Ar或N2，雷射的參數是輸出功率為300W～1900W、脈衝寬度為0.1ms～5ms、掃描速率為1mm/s～100mm/s、雷射處理區域的搭接寬度為25％～75％、脈衝頻率為10Hz～20Hz。形成表層的原理雷射光束在掃描照射工件表面時，工件表面將產生硬化、熔化、汽化等現象，在雷射光束移走後，由於工件自身熱傳導使其表面快速冷卻，從而在工件表面形成抗腐蝕性、耐磨性的表層。本發明能在硼酸鋁晶須/鋁複合材料表面形成抗腐蝕性、耐磨性的表層，此表層與基體結合強度高，不脫落，工藝簡單快速。
具體實施例方式具體實施方式
一本實施方式的步驟是a、對工件表面進行預磨處理，粗糙度為0.01μm～10μm；b、用雷射對工件表面進行幅照，其保護氣體為Ar或N2，雷射的參數是輸出功率為300W～1900W、脈衝寬度為0.1ms～5ms、掃描速率為1mm/s～100mm/s、雷射處理區域的搭接寬度為25％～75％、脈衝頻率為10Hz～20Hz。
具體實施例方式
二本實施方式與具體實施方式
一的不同點在於步驟b、用雷射對工件表面進行幅照，其保護氣體為N2，雷射的參數是輸出功率為700W、脈衝寬度為1ms、掃描速率為4mm/s、雷射處理區域的搭接寬度為50％、脈衝頻率為16Hz。本實施方式的其它步驟和條件與具體實施方式
一相同。
具體實施例方式
三本實施方式在具體實施方式
一的基礎上增加有步驟c、對工件進行後續熱處理，熱處理溫度為300℃～400℃，保溫時間為1h～5h。本實施方式的其它步驟和條件與具體實施方式
一相同。本實施方式用於對鋁-鎂基複合材料進行表面耐磨耐蝕處理。
具體實施例方式
四本實施方式與具體實施方式
三的不同點在於步驟c、對工件進行後續熱處理，熱處理溫度為320℃，保溫時間為3h。本實施方式的其它步驟和條件與具體實施方式
一相同。
權利要求
1.雷射處理提高硼酸鋁晶須/鋁複合材料表面耐磨耐蝕方法，其特徵在於它的步驟是a、對工件表面進行預磨處理，粗糙度為0.01μm～10μm；b、用雷射對工件表面進行幅照，其保護氣體為Ar或N2，雷射的參數是輸出功率為300W～1900W、脈衝寬度為0.1ms～5ms、掃描速率為1mm/s～100mm/s、雷射處理區域的搭接寬度為25％～75％、脈衝頻率為10Hz～20Hz。
2.根據權利要求1所述的雷射處理提高硼酸鋁晶須/鋁複合材料表面耐磨耐蝕方法，其特徵在於步驟b、用雷射對工件表面進行幅照，其保護氣體為N2，雷射的參數是輸出功率為700W、脈衝寬度為1ms、掃描速率為4mm/s、雷射處理區域的搭接寬度為50％、脈衝頻率為16Hz。
3.根據權利要求1所述的雷射處理提高硼酸鋁晶須/鋁複合材料表面耐磨耐蝕方法，其特徵在於它增加有步驟c、對工件進行後續熱處理，熱處理溫度為300℃～400℃，保溫時間為1h～5h。
4.根據權利要求1或3所述的雷射處理提高硼酸鋁晶須/鋁複合材料表面耐磨耐蝕方法，其特徵在於步驟c、對工件進行後續熱處理，熱處理溫度為320℃，保溫時間為3h。
全文摘要
雷射處理提高硼酸鋁晶須/鋁複合材料表面耐磨耐蝕方法，它涉及的是金屬材料表面處理領域。它的步驟是a.對工件表面進行預磨處理，粗糙度為0.01μm～10μm；b.用雷射對工件表面進行輻照，其保護氣體為Ar或N
文檔編號C21D1/09GK1603426SQ20041004404
公開日2005年4月6日 申請日期2004年11月12日 優先權日2004年11月12日
發明者胡津, 孔令超 申請人:哈爾濱工業大學