[發(fā)明專利]一種在AZ91HP鎂合金表面制備鋁合金涂層的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210162276.4
• 申請(qǐng)日: 2022-02-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114525507A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高亞麗;秦寶龍;寇廣鵬;佟研;路鵬勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C24/10
• 分類號(hào): C23C24/10;C22C23/02;C22C21/02;C22C32/00
• 代理公司: 長(zhǎng)春市吉利專利事務(wù)所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

本發(fā)明提供了一種在AZ91HP鎂合金表面制備一層鋁合金+稀土氧化物涂層的制備方法。旨在解決鎂合金硬度低、耐磨性差、耐蝕性差的缺點(diǎn)。鋁合金涂層為主要由Al、Si、Y₂O₃組成。各組分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)(wt.％)是：Al：83.6wt.％、Si：11.4wt.％、Y₂O₃：5wt.％。AZ91HP鎂合金各元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)(wt.％)為：Al：8.8900wt.％、Zn：0.5620wt.％、Mn：0.2041wt.％、Si：0.0443wt.％、Fe：0.0030wt.％、Cu：0.0034wt.％、Ni：0.0090wt.％、Be：0.0012wt.％、Mg：90.2830wt.％。具體步驟包括：混合制備涂層粉末；將基材表面利用800目砂紙粗磨去掉氧化層，并用無(wú)水乙醇清洗干凈；將粉末預(yù)置在基材表面并干燥24h；設(shè)置激光器各項(xiàng)參數(shù)；準(zhǔn)備激光熔覆惰性保護(hù)氣體；通過(guò)激光熔覆技術(shù)制備基材表面熔覆層；利用維氏硬度計(jì)、摩擦磨損試驗(yàn)儀、電化學(xué)工作站等設(shè)備檢測(cè)熔覆層的硬度、耐磨性、耐蝕性提升幅度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于激光熔覆技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在AZ91HP鎂合金表面制備一層鋁合金+稀土氧化物涂層的制備方法。

背景技術(shù)

鎂合金具有密度小、散熱好、比強(qiáng)度高、比剛度高、彈性模量大的特點(diǎn)，具有良好的減震性能和切削性能，是21世紀(jì)的綠色工程材料。廣泛應(yīng)用于航空、航天、運(yùn)輸、化工、火箭等工業(yè)部門。但是鎂化學(xué)性質(zhì)活潑，在空氣中極易氧化，且鎂合金的硬度、耐磨性、耐腐蝕性較差，這些缺點(diǎn)制約了鎂合金更為廣泛的應(yīng)用前景。對(duì)于這一現(xiàn)狀目前的解決方案是提升鎂合金表面性能，而在諸多表面改性技術(shù)中，激光熔覆技術(shù)由于其能量具有可控性，且加熱速度快、冷卻速度快等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。激光熔覆是通過(guò)在基材表面添加熔覆材料，并利用高能量密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝達(dá)到強(qiáng)化基材表面性能的效果。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種在AZ91HP鎂合金表面制備一層鋁合金+稀土氧化物涂層的制備方法，有效的提高鎂合金表面性能。

本發(fā)明提供了一種在AZ91HP鎂合金表面制備一層鋁合金+稀土氧化物涂層的制備方法，包括：

混合制備涂層粉末；

將基材的表面利用800目砂紙粗磨去掉氧化層，并用無(wú)水乙醇清洗干凈；

將粉末預(yù)置在基材表面并干燥24h；

設(shè)置激光器各項(xiàng)參數(shù)；

準(zhǔn)備激光熔覆惰性保護(hù)氣體；

通過(guò)激光熔覆技術(shù)制備基材表面熔覆層；

利用維氏硬度計(jì)、摩擦磨損試驗(yàn)儀、電化學(xué)工作站等設(shè)備檢測(cè)熔覆層的硬度、耐磨性、耐蝕性提升幅度。

優(yōu)選的，所述AZ91HP鎂合金各元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)(wt.％)為：Al：8.8900wt.％、Zn：0.5620wt.％、Mn：0.2041wt.％、Si：0.0443wt.％、Fe：0.0030wt.％、Cu：0.0034wt.％、Ni：0.0090wt.％、Be：0.0012wt.％、Mg：90.2830wt.％。

優(yōu)選的，所述基材為AZ91HP鎂合金。

優(yōu)選的，所述涂層材料質(zhì)量百分?jǐn)?shù)(wt.％)為：Al：83.6wt.％、Si：11.4wt.％、Y₂O₃：5wt.％。

優(yōu)選的，所述粉末粒度均為200目。

優(yōu)選的，所述激光器參數(shù)為：激光功率：1600W、激光掃描速度：500mm/min、搭接率：30％、光斑直徑：3mm；激光器型號(hào)為DL-2000無(wú)氦橫流CO₂激光器。

優(yōu)選的，所述惰性保護(hù)氣體為：Ar氣。