1 武汉科技大学 钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室 材料与冶金学院激光加工中心,湖北 武汉 430081
2 中国科学院金属研究所,辽宁 沈阳 110016
Mg及其合金由于密度低、加工性能好和比强度高而在轻金属中占有较大的比重。其差的耐蚀性成为其广泛应用的最大障碍。研究采用激光表面处理的办法对铸态的ZM2、ZM5和ZM6合金进行了提高耐蚀性和显微硬度的实验。实验采用500W Nd:YAG脉冲激光器进行重熔和快淬ZM2、ZM5和ZM6合金表面。对激光表面处理区的显微组织与原基材的组织采用金相显微镜和扫描电镜进行了对比观察。采用阳极动电位测试的办法对激光处理区和基材放在NaCl溶液中进行了耐蚀性表征,经激光处理后耐蚀性得到提高。
激光表面重熔 镁合金 腐蚀 稀土 laser surface remelting magnesium alloys corrosion rare earth(RE)
1 东北大学 理学院，沈阳 110004
2 中国科学院 金属研究所 金属腐蚀与防护国家重点实验室，沈阳 110016
为了提高铝合金的表面强度，根据铜合金的液相分离性质，采用C02激光熔覆方法，在铝合金表面成功制备了铜基合金涂层。结果表明，涂层的基体相为铜基固溶体，强化相主要为呈弥散分布的laves相。涂层中的强化相表现出了“富Mo核心”+“包围相”的复合结构特征，这主要是由于富Mo核心的析出为液相分离提供了异质形核条件所造成的。硬度测试表明，所获涂层的硬度约为270HV0．05，比ZL104铝合金提高了约2倍。
激光技术 铜基合金 激光熔覆 铝合金 组织 硬度 laser technique Cu-base alloy laser cladding aluminum alloy microstructure microhardness
1 武汉科技大学,钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,材料与冶金学院,湖北武汉,430081
2 中国科学院金属研究所,金属腐蚀与防护国家重点实验室,辽宁沈阳,110016
3 中国科学院研究生院,北京,100039
采用二氧化碳激光器在ZM5镁合金上熔化预置的Al粉,由此获得了富Al的Mg-Al合金化层.显微硬度测试表明激光Al合金化使ZM5合金基材表面由HV75～80提高到HV275～325;XRD分析表明合金化层主要由Al 和 Mg17Al12组成.由于有物质的对流使得合金化层的组织呈现出两种不同的形貌,而且组织存在渐变.极化曲线测试表明经过激光Al合金化后,耐蚀性得到提高.
镁合金 激光合金化 铝粉 组织 腐蚀 对流
1 东北大学理学院, 辽宁 沈阳 110004
2 中国科学院金属研究所腐蚀与防护国家重点实验室, 辽宁 沈阳 110016
为提高钛合金表面强度,采用预置Tribaloy700(T700)合金粉末的方法在TA2钛合金表面进行了激光熔覆制备Ni基T700涂层的研究。研究结果表明,通过激光熔覆能够获得良好的T700合金涂层;涂层中Ti的适量存在能够促进laves相的析出与长大,Ti稀释较小时涂层组织主要为胞状和胞－枝蔓状的奥氏体γNi相,而Ti稀释较大时涂层组织为基体(TiNi+γNi相)+Laves相;涂层与基材之间有一厚约80～100 μm的过渡区。显微硬度测试结果表明,在固溶强化及细晶强化等作用下T700熔覆涂层的显微硬度较常规方法有明显提高,适量的Ti稀释能够进一步提高涂层的硬度。根据Ti稀释程度的不同,涂层的平均硬度值在700～1000HV之间,约比TA2钛合金基材高4～5倍。
激光技术 强化涂层 激光熔覆 钛合金
1 中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室, 辽宁 沈阳 110016
2 中国科学院沈阳自动化研究所,辽宁 沈阳 110016
鉴于铝合金的广泛应用价值及其因质软而在应用方面受到的限制,应用激光材料表面复合化方法对铝合金材料表面进行强化处理,具体为利用Nd∶YAG脉冲激光采用纳米级和微米级SiC粉对铝合金表面进行复合化处理。通过对实验结果观察和分析表明,纳米级SiC粉形成激光铝合金表面复合化涂层比微米级SiC粉所形成复合化涂层组织均匀、致密、缺陷少、涂层与基材间结合状态好并显著提高了铝合金表面的显微硬度。分析原因在于微米级SiC粉在激光熔池内发生沉降,而纳米级SiC粉可在激光熔池内形成较均匀分布,这是重力作用受粉颗粒大小影响显著的结果。从而可以看出,SiC颗粒形状、大小及其在涂层中的分布状态直接影响涂层组织特征、涂层与基材间的结合状态;把形状规则、颗粒细小、在涂层中能够形成均匀分布的SiC粉作为涂层复合物有利于形成组织特征均匀、缺陷少、与基材结合状态好的复合涂层。
激光技术 铝合金 复合化处理 SiC粉
1 沈阳工业大学材料科学与工程学院,辽宁,沈阳,110023
2 中国科学院金属腐蚀与防护国家重点实验室,辽宁,沈阳,110016
3 东北大学,辽宁,沈阳,110004
4 香港理工大学,香港
采用2 kW 连续波Nd:YAG固体激光器在AA6061铝合金表面激光熔覆Si3N4陶瓷粉末，从而制备出Si3N4颗粒增强金属基复合材料(MMC)表面改性层。利用扫描电子显微镜(SEM/EDX)，X射线衍射(XRD)仪等对改性层的组织形貌、结构及化学成分进行分析。采用恒电位仪及超声波感应空泡腐蚀设备对MMC改性层的电化学腐蚀及空泡腐蚀性能进行了评价，并总结出其空泡腐蚀机制。
激光技术 金属基复合材料 激光熔覆 空泡腐蚀
1 沈阳工业大学,沈阳 110023
2 中国科学院金属腐蚀与防护国家重点实验室,沈阳 110016
3 香港理工大学,香港
采用CO2激光在2Cr13不锈钢表面熔覆Co基合金,对熔覆层的组织结构及腐蚀性能进行了研究.结果表明,选择合适的激光辐照工艺参数,可获得性能优异的Co基合金熔覆层.熔覆层的组织为极其细密的枝晶组织,由于熔覆层富含Co,Cr等合金元素,因而与2Cr13不锈钢相比,同一电位下Co基合金在23℃3.5%NaCl盐溶液中腐蚀电流密度减小一个数量级.PbSO4盐热腐蚀试验结果表明,大量的Co,Cr促进了CoO,CoO*Cr2O3致密保护膜的形成,因而熔覆层表现出优异的高温腐蚀性能.
激光熔覆 钴基合金 抗腐蚀性能
中国科学院金属腐蚀与防护所金属腐蚀与防护国家重点实验室, 沈阳 110015
采用Nd:YAG固体脉冲激光器,在镍基高温合金上激光熔敷镍基自熔合金,对激光多次辐照条件下熔敷层的开裂问题进行了探索性研究。试验结果表明：脉冲激光多次辐照,对熔敷层的组织及硬度影响不大；激光辐照次数的增多,促进了熔敷层裂纹萌生,其裂纹形态为沿晶高温液化裂纹；对基材热输入的增多,促进了基材再热裂纹的萌生。
脉冲激光 多次辐照 熔敷 开裂
1 中国科学院金属腐蚀与防护研究所, 沈阳 110015
2 沈阳工业学院, 沈阳 110015
研究了采用5 kW CO2连续激光器和200 W YAG脉冲激光器在CU基材上进行熔敷PdCuSi合金非晶态涂层，讨论了两种激光器辐照条件下该合金的非晶形成能力和Ni-P非晶预镀层的作用。
PdCuSi合金 激光熔敷 非晶
中国科学院金属腐蚀与防护研究所腐蚀科学实验室, 沈阳 110015
本文以制作Al2O3,Co,Ni底釉混合物的涂层为例,研究了激光熔覆氧化物涂层的微观组织特征。熔覆形成的涂层是由接近基材表面的Fe-Si-O薄层、粗大等轴晶粒层和细小枝晶组织层构成。从形核结晶理论出发,基于氧化物材料的较低的导热性能,解释了这种微观组织的形成原因。
激光熔覆 氧化物陶瓷涂层 微观组织
