專利名稱：制備鎂合金表面細(xì)晶復(fù)合層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于表面改性技術(shù)領(lǐng)域，涉及表面細(xì)晶化和表面耐磨性能的提高。
背景技術(shù)：
發(fā)明專利“鎂合金表面SiC+Al堆焊方法”(申請(qǐng)?zhí)?00410089271.5)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(jié)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(duì)具有涂層的鎂合金工件表面進(jìn)行惰性氣體保護(hù)鎢極電弧堆焊重熔處理，調(diào)節(jié)焊接電流，焊接速度和焊槍角度，選擇保護(hù)氣體和保護(hù)氣流量，選用鎢極直徑。該技術(shù)的不足之處是能耗較大，工藝比較復(fù)雜，容易使鎂合金表面產(chǎn)生氧化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備鎂合金表面細(xì)晶復(fù)合層的方法，提高鎂合金表面的耐蝕性和耐磨性。
本發(fā)明是一種制備鎂合金表面細(xì)晶復(fù)合層的方法，采用鑄造成形的鎂合金，或采用半固態(tài)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(jìn)行攪拌摩擦加工，在鎂合金表面形成細(xì)晶復(fù)合組織。
本發(fā)明的有益效果為1有多重的技術(shù)效果，SiC粒子在攪拌摩擦加工過程中會(huì)與鎂合金基體充分混合，在熱機(jī)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(xì)化晶粒，均勻化合金組織，消除鑄造態(tài)組織的缺陷。晶粒細(xì)化對(duì)鎂合金強(qiáng)度和塑性的改善效果比較明顯，細(xì)化晶粒能促進(jìn)晶界協(xié)調(diào)滑移變形能力，提高鎂合金的力學(xué)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(xì)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(hù)性氧化膜和消除微電池效應(yīng)。明顯改善鎂合金的抗腐蝕性能。2工藝簡(jiǎn)單，操作方便，無需專用設(shè)備，借用攪拌摩擦焊機(jī)即可。而且工件的形狀大小不受限制，只要是一個(gè)平面就可加工。不受加工環(huán)境的限制，不用考慮鎂合金的氧化等問題。


圖1是本發(fā)明對(duì)金屬型鑄造獲得的AZ91D鎂合金進(jìn)行處理獲得的鎂合金表面耐磨細(xì)晶復(fù)合層的電鏡顯微組織圖，圖2是本發(fā)明對(duì)半固態(tài)成形方式獲得的AZ91D鎂合金進(jìn)行處理獲得的鎂合金表面耐磨細(xì)晶復(fù)合層的電鏡顯微組織圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是一種制備鎂合金表面細(xì)晶復(fù)合層的方法，采用鑄造成形的鎂合金，或采用半固態(tài)成形的鎂合金，首先對(duì)鎂合金表面進(jìn)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(jìn)行攪拌摩擦加工，在鎂合金表面形成細(xì)晶復(fù)合組織。
對(duì)用傳統(tǒng)金屬型鑄造獲得的AZ91D鎂合金，首先對(duì)鎂合金表面進(jìn)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(jī)上在特定的焊接參數(shù)下進(jìn)行加工，攪拌摩擦焊機(jī)的轉(zhuǎn)速為200～500轉(zhuǎn)/每分，焊速150～450mm/每秒。得到如圖1所示的一層晶粒細(xì)小、組織均勻致密、SiC粒子分布均勻、無鑄造缺陷的細(xì)晶組織。
對(duì)用半固態(tài)成形方式獲得的AZ91D鎂合金，首先對(duì)鎂合金表面進(jìn)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(jī)上在特定的焊接參數(shù)下進(jìn)行加工，攪拌摩擦焊機(jī)的轉(zhuǎn)速200～500轉(zhuǎn)/每分，焊速150～450mm/每秒。得到如圖2所示的一層晶粒細(xì)小、組織均一致密、SiC粒子分布均勻、無鑄造缺陷的細(xì)晶組織。
權(quán)利要求
1.制備鎂合金表面細(xì)晶復(fù)合層的方法，采用鑄造成形的鎂合金，或采用半固態(tài)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(jìn)行攪拌摩擦加工，在鎂合金表面形成細(xì)晶復(fù)合組織。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備鎂合金表面細(xì)晶復(fù)合層的方法，采用金屬型鑄造獲得的AZ91D鎂合金，首先對(duì)鎂合金表面進(jìn)行打磨，其特征在于選用的攪拌摩擦頭的規(guī)格為軸肩直徑18mm，攪拌針直徑6mm、高4mm，在鎂合金表面開出的溝槽尺寸為4.2mm深，1mm寬，溝槽間距為5mm，向溝槽中填充粉狀SiC，然后裝在攪拌摩擦焊機(jī)上進(jìn)行加工，攪拌摩擦焊機(jī)的轉(zhuǎn)速為200～500轉(zhuǎn)/每分，焊速為150～450mm/每秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備鎂合金表面細(xì)晶復(fù)合層的方法，采用半固態(tài)成形方式獲得的AZ91D鎂合金，首先對(duì)鎂合金表面進(jìn)行打磨，其特征在于選用的攪拌摩擦頭的規(guī)格為軸肩直徑18mm，攪拌針直徑6mm、高4mm，在鎂合金表面開出的溝槽尺寸為4.2mm深，1mm寬，溝槽間距為5mm，向溝槽中填充粉狀SiC，然后裝在攪拌摩擦焊機(jī)上進(jìn)行加工，攪拌摩擦焊機(jī)的轉(zhuǎn)速為200～500轉(zhuǎn)/每分，焊速為150～450mm/每秒。
全文摘要
制備鎂合金表面細(xì)晶復(fù)合層的方法，其目的是提高鎂合金表面的耐蝕性和耐磨性，采用鑄造成形的鎂合金，或采用半固態(tài)成形的鎂合金，在鎂合金表面開出溝槽，向溝槽中填充粉狀SiC，然后進(jìn)行攪拌摩擦加工，在鎂合金表面形成細(xì)晶復(fù)合組織。
文檔編號(hào)B23K20/12GK101058880SQ20071001753
公開日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2007年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日
發(fā)明者陳體軍, 朱戰(zhàn)民, 郝遠(yuǎn), 馬穎 申請(qǐng)人:蘭州理工大學(xué)