激光強化Ni-P-Al2O3納米化學復合鍍層的組織與性能研究.pdf

1、當今社會發(fā)展日新月異,尤其是工業(yè)上對工件特別是石油、化工、機械等行業(yè)設備中的關(guān)鍵零部件的表面性能要求越來越高,一般意義上的表面改性方式已經(jīng)不能滿足當今的性能需求,激光技術(shù)的發(fā)展為解決這個問題提供了新的方向。
　　 本論文結(jié)合高功率強激光束的作用特性,采用激光為熱源,以激光熱處理技術(shù)為工藝基礎(chǔ),對Ni-P-Al2O3化學復合鍍層的激光處理進行了研究,以不同的激光工藝參數(shù)對鍍層進行了掃描處理,并借助于SEM、XRD、摩損試驗機以及電

2、化學腐蝕試驗設備對激光處理以后的復合鍍層的成分、組織、結(jié)構(gòu)、以及耐磨性能、耐電化學腐蝕性能做了綜合分析,并將其與常規(guī)的爐中熱處理進行了簡單對比。通過試驗和分析得出以下結(jié)論:
　　 1納米復合鍍Al2O3層經(jīng)過連續(xù)Co2激光處理后,表面呈微波紋狀,平整光滑,晶粒得到了極大的細化；處理層成分較為均勻；復合鍍層間隙和微小裂紋得以消除；納米Al2O3顆粒主要彌散在處理層胞狀晶尖端表面,并作為異質(zhì)形核的核心促進了材料的形核。
　　

3、 2激光處理層組織從表層向里依次為:長條狀的胞狀晶區(qū),粗大的柱狀晶區(qū)以及細小的等軸晶區(qū)；物相組成為:Ni3P,Ni5P2,Fe,Ni以及Al2O3。
　　 3激光處理層顯微硬度最高為基體的3.5倍；平均摩擦系數(shù)和失重分別為基體的5/6和3/4,耐磨性得到較大的提高；其自腐蝕電位為1.5V左右,遠遠大于基體材料的0.1V,耐電化學腐蝕性也得以很大程度上的提高。
　　 4激光處理納米復合鍍層的強化機理是由Al2O3粒子的彌散