一种基于梯度熔覆的镁基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于梯度熔覆的镁基复合材料及其制备方法，制备时采用激光熔覆技术在镁合金基体上进行梯度熔覆，首先熔覆Al粉末作为过渡层，继续熔覆Al‑Ti‑Ni/C混合粉末作为保护层。梯度熔覆的涂层致密、无裂纹，各层之间呈良好冶金结合，涂层的硬度、耐磨性及耐蚀性均较基体有大幅度提高，扩展了镁合金在腐蚀与磨损环境下的应用范围。

A magnesium matrix composite based on gradient cladding and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种基于梯度熔覆的镁基复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种镁基复合材料及其制备方法，具体涉及一种基于梯度熔覆的镁基复合材料及其制备方法，属于复合材料制备领域。
技术介绍
镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、可重复回收利用等特点，已经在汽车、航空航天等领域获得广泛应用，然而其硬度低、耐磨及耐蚀性差，在高温、高速、重载、磨损及腐蚀性环境中工作时易过早失效，限制了其应用范围。借助于表面改性技术，在保持材料原有性能的前提下，提高镁合金的表面性能，使其能适应严苛的工作环境，能进一步拓宽镁合金的应用领域，具有一定的经济价值与应用前景。镁合金表面改性技术有阳极氧化、微弧氧化、化学转化、电镀、气相沉积、等离子喷涂等，但普遍存在表面改性层薄、孔隙率高、致密度差、与基体结合不紧密、成本高、环境不友好等问题。激光熔覆技术能量密度大、加热与冷却速度快、热影响区小，制备的涂层致密度高、与基体结合牢固，是一种较理想的镁合金表面改性技术。镁合金的熔点沸点低，在大功率激光熔覆过程中蒸发严重，因此实际使用时通常会限制激光器的能量输入，但能量输入降低会使涂层的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于梯度熔覆的镁基复合材料，其特征在于：镁基复合材料是以镁合金作为基体，采用激光熔覆技术在镁合金基体上进行梯度熔覆，首先熔覆Al粉末作为过渡层，继续熔覆Al-Ti-Ni/C混合粉末作为保护层。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于梯度熔覆的镁基复合材料，其特征在于：镁基复合材料是以镁合金作为基体，采用激光熔覆技术在镁合金基体上进行梯度熔覆，首先熔覆Al粉末作为过渡层，继续熔覆Al-Ti-Ni/C混合粉末作为保护层。


2.根据权利要求1所述的基于梯度熔覆的镁基复合材料，其特征在于：过渡层材料Al粉末为200目～500目；保护层材料Al粉末为200目～500目、Ti粉末为200目～500目、镍包碳Ni/C粉末为200目～500目。


3.根据权利要求2所述的基于梯度熔覆的镁基复合材料，其特征在于：所述的保护层中，各组分的质量百分比分别为：Al含量为60%～90%，Ti含量为7.6%～30.4%，Ni含量为1.4%～5.6%，C含量为1%～4%。


4.根据权利要求1所述的基于梯度熔覆的镁基复合材料，其特征在于：所述基体材料为AZ91D镁合金。


5.一种权利要求1~4任一项所述的基于梯度熔覆的镁基复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）基体准备：用600目～1000目砂纸打磨镁合金表面，以除去表面的氧化膜，然后用酒精清洗表面，晾干以备用；
（2）粉末混合：用球磨机将Al、Ti、Ni/C粉末混合均匀，所述的Al、Ti、Ni/C粉末中各组分的质量百分比分别为：Al含量60%～90%，Ti含量7.6%～30.4%，Ni含量1.4%～5.6%，C含量控制在1%～4%；
（3）粘合剂选择：将水玻璃与蒸馏水以体积比1:1的比例混合均匀作为粘合剂；
（4）梯度涂层制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：张英乔，靳坤，李志勇，魏守征，郭杰，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西;14