[發明專利]制備鎂合金表面細晶復合層的方法

無效

• 申請號: 200710017531.1
• 申請日: 2007-03-12
• 公開（公告）號: CN101058880A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 陳體軍;朱戰民;郝遠;馬穎
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: C23C24/02
• 分類號: C23C24/02;B23K20/12
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司
• 代理人: 董斌

技術領域

本發明屬于表面改性技術領域，涉及表面細晶化和表面耐磨性能的提高。

背景技術

發明專利“鎂合金表面SiC+Al堆焊方法”(申請號200410089271.5)公開了一種鎂合金表面SiC+Al堆焊方法，將鎂合金工件表面用砂紙打磨，去除氧化物，再用酒精沖洗，在空氣中干燥；將SiC和Al粉料按顆粒度和體積比SiC/Al混合后加入粘結劑，攪拌均勻，制成涂敷材料；將配制好的涂敷材料均勻地涂在鎂合金工件表面，然后將具有涂層的鎂合金工件烘干；對具有涂層的鎂合金工件表面進行惰性氣體保護鎢極電弧堆焊重熔處理，調節焊接電流，焊接速度和焊槍角度，選擇保護氣體和保護氣流量，選用鎢極直徑。該技術的不足之處是能耗較大，工藝比較復雜，容易使鎂合金表面產生氧化。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備鎂合金表面細晶復合層的方法，提高鎂合金表面的耐蝕性和耐磨性。

本發明是一種制備鎂合金表面細晶復合層的方法，采用鑄造成形的鎂合金，或采用半固態成形的鎂合金，其特征在于在鎂合金表面開出溝槽，向溝槽中填充粉狀SiC，然后進行攪拌摩擦加工，在鎂合金表面形成細晶復合組織。

本發明的有益效果為：1：有多重的技術效果，SiC粒子在攪拌摩擦加工過程中會與鎂合金基體充分混合，在熱機械作用均勻分布，充分提高鎂合金的抗磨損性能。而且通過攪拌摩擦加工可以顯著細化晶粒，均勻化合金組織，消除鑄造態組織的缺陷。晶粒細化對鎂合金強度和塑性的改善效果比較明顯，細化晶粒能促進晶界協調滑移變形能力，提高鎂合金的力學性能和塑性變形能力。再者，相組成和微觀組織特征是影響鎂合金耐蝕性的重要因素，晶粒細小、微觀組織均勻且無成份偏析的鎂合金，有助于在鎂合金表面形成保護性氧化膜和消除微電池效應。明顯改善鎂合金的抗腐蝕性能。2：工藝簡單，操作方便，無需專用設備，借用攪拌摩擦焊機即可。而且工件的形狀大小不受限制，只要是一個平面就可加工。不受加工環境的限制，不用考慮鎂合金的氧化等問題。

附圖說明

圖1是本發明對金屬型鑄造獲得的AZ91D鎂合金進行處理獲得的鎂合金表面耐磨細晶復合層的電鏡顯微組織圖，圖2是本發明對半固態成形方式獲得的AZ91D鎂合金進行處理獲得的鎂合金表面耐磨細晶復合層的電鏡顯微組織圖。

具體實施方式

本發明是一種制備鎂合金表面細晶復合層的方法，采用鑄造成形的鎂合金，或采用半固態成形的鎂合金，首先對鎂合金表面進行打磨，在鎂合金表面開出溝槽，向溝槽中填充粉狀SiC，然后進行攪拌摩擦加工，在鎂合金表面形成細晶復合組織。

對用傳統金屬型鑄造獲得的AZ91D鎂合金，首先對鎂合金表面進行打磨，選用軸肩直徑18mm，攪拌針直徑6mm、高4mm的攪拌摩擦頭。在鎂合金板表面開出4.2mm深，1mm寬，間距為5mm的多道溝槽，均勻填充好SiC粉。裝卡到攪拌摩擦焊機上在特定的焊接參數下進行加工，攪拌摩擦焊機的轉速為200～500轉/每分，焊速150～450mm/每秒。得到如圖1所示的一層晶粒細小、組織均勻致密、SiC粒子分布均勻、無鑄造缺陷的細晶組織。

對用半固態成形方式獲得的AZ91D鎂合金，首先對鎂合金表面進行打磨，選用軸肩直徑18mm，攪拌針直徑6mm、高4mm的攪拌摩擦頭。在鎂合金板表面開出4.2mm深，1mm寬，間距為5mm的多道溝槽，均勻填充好SiC粉。裝卡到攪拌摩擦焊機上在特定的焊接參數下進行加工，攪拌摩擦焊機的轉速200～500轉/每分，焊速150～450mm/每秒。得到如圖2所示的一層晶粒細小、組織均一致密、SiC粒子分布均勻、無鑄造缺陷的細晶組織。