远离平衡态下镁合金表面激光重熔强化的研究

稀有金属, 2016, 45(8): 1949-1955.

远离平衡态下镁合金表面激光重熔强化的研究

1.太原理工大学,山西太原030024;太原科技大学,山西太原030024

2.太原理工大学,山西太原030024;新材料界面科学与工程教育部重点实验室,山西太原030024

3.太原理工大学,山西太原,030024

4.太原理工大学,山西太原030024;新材料界面科学与工程教育部重点实验室,山西太原030024

基金项目: Research Project Supported by Shanxi Scholarship Council of China (2013-029) National Natural Science Foundation of China (51075293)

关键词：镁合金 , 激光重熔 , 非平衡 , 组织 , 性能

Laser Surface Melting and Strengthening Magnesium Alloy far from Equilibrium

Keywords： magnesium alloy , laser melting , nonequilibrium , microstructure , performance

为了在镁合金表面获得远离平衡态的极端快速冷却结构,对AZ31B镁合金进行了在液氮环境下极端快速冷却的CO2激光表面重熔处理,并对该重熔层的微观结构、性能和强化机制进行了分析研究.结果表明:远离平衡态结晶凝固的镁合金表面重熔层的晶粒高度细化,且晶粒大小基本均一.重熔层主要为α-Mg,以及沿晶界析出的极少量β-Mg17Al12.极端快速冷却条件获得的远离平衡态的重熔层的强化机制主要为细晶强化、超固溶强化和位错强化.在此强化作用下重熔层的显微硬度HV提高到1400 MPa,磨损失量比空气冷却条件下的少50％,耐磨性显著提高.该重熔层的冲击断口特征显示出了塑性变形的痕迹,故该镁合金表面的塑性和韧性也得到了改善.

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