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不同功率下激光重熔对Mg-Zn-Y-Zr合金性能的影响研究

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  • 【题名】:不同功率下激光重熔对Mg-Zn-Y-Zr合金性能的影响研究
  • 【年份】:2020
  • 【作者】:刘月洋,高士友,周英才,刘迪,韦亚南
  • 【关键词】:激光光学  Mg-Zn-Y-Zr合金  硬度  摩擦磨损  耐磨性
  • 【摘要】:由于镁合金耐磨及硬度性能较差,应用激光重熔技术进行表面改性就显得尤为必要,其中激光功率因素所产生的影响十分显著。为了探究激光重熔中功率因素对稀土镁合金的微观组织结构,硬度以及摩擦磨损性能的影响。通过使用3kW的DILAS半导体激光器对Mg-1.85Y-7.91Zn-0.75Zr(质量分数,%)合金进行不同功率下的激光重熔实验。采用光学显微镜(OM),电子扫描显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)观察所制得试样的组织,形貌,相成分及分布;使用显微硬度计测量维氏硬度;使用摩擦磨损试验机测试样品的摩擦磨损性能,从而得出不同激光功率对组织,性能的影响。研究表明,经过重熔处理的合金宏观凝固组织明显细化,且随着功率升高,晶粒变大,第二相分布愈加弥散。由于细晶强化,固溶强化以及弥散强化的影响导致了硬度和耐磨性提高,其中800,1000,1200,2000W激光功率作用下重熔细晶区的维氏硬度平均值分别为90.97,93.47,94.20,95.53HV,而粗晶基材区的维氏硬度平均值仅为63.90HV,2000W功率作用下的硬度照比基材提升了49.50%。随着功率的升高,耐磨性越高且逐渐从以黏着磨损为主过渡到以磨粒磨损为主。可见,激光重熔技术可以明显强化该稀土镁合金,激光功率的增大可以显著增加该合金的硬度以及抗摩擦磨损性能。
  • 【期刊名】:光学学报
  • 【分类号】:TG665;TG146.22
  • 【期号】:第6期
  • 【资金项目】:国家自然科学基金(51375425)
  • 【作者单位】:燕山大学机械工程学院
  • 【页码】:110-120
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