[發明專利]一種利用激光表面處理制備高硬度Cu基非晶合金涂層的方法

有效

• 申請號: 200810239216.8
• 申請日: 2008-12-04
• 公開（公告）號: CN101423940A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 張濤;韓培培;陳冰清;逄淑杰
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: C23C26/00
• 分類號: C23C26/00;C22C1/02;C22C45/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司
• 代理人: 成金玉;盧 紀

1.一種制備Cu基非晶合金涂層的方法，其特征在于步驟如下：

第一步：Cu-Zr-Ti合金的制備：

選擇純度為99.?9％的Cu、Zr、Ti元素為原料，按原子百分比Cu_xZr_yTi_z且x+y+z＝100，其中，50≤x≤65，5≤y≤45，5≤z≤40，配料，將配好的原料放置于真空電弧爐內，抽真空度至1—5×10^-3Pa，充入壓力為0.04—0.06MPa氬氣保護氣體；調節電流200～250A，熔煉4—5遍后隨爐冷卻取出即制得均勻的Cu-Zr-Ti合金；

第二步：樣品的制備：

將制備好的合金切割成15mm×10mm×2mm的樣品，用砂紙、丙酮對表面進行處理，以增加材料表面對激光的吸收率；

第三步：激光處理：

將樣品放置在激光器工作臺的銅模上，調整激光器的保護氣噴嘴至與樣品表面成30°角，并且與激光光束同軸，從而防止在激光處理過程中樣品發生氧化，激光器的工藝的參數為：激光器工作電壓V為100～250V，頻率f為8～14Hz，脈沖寬度為1～3ms，激光掃描速度為400～1200mm/min，光斑尺寸1mm；通過調節激光器的工藝參數，在樣品表面在樣品橫斷面出現明顯的分層結構：Cu基非晶層、過渡區和基體，從而形成Cu基非晶層。

2.根據權利要求1所述的一種制備Cu基非晶合金涂層的方法，其特征在于：所述的Cu基非晶層的厚度為120μm～230μm。

3.根據權利要求1所述的一種制備非晶合金涂層的方法，其特征在于：Cu基非晶合金涂層的顯微硬度高達800Hv。

4.根據權利要求1所述的一種制備非晶合金涂層的方法，其特征在于：所述過渡層的顯微硬度為945Hv。

5.根據權利要求1所述的一種制備非晶合金涂層的方法，其特征在于：所述的激光器為Nd:YAG脈沖激光器，其額定功率為180W。

6.根據權利要求1所述的一種制備非晶合金涂層的方法，其特征在于：所述的激光器工作臺的移動通過電腦控制激光掃描區域的形狀，從而實現三維自動操作。