激光合金铝管表面合金化技术

                  对经激光表面改性后的合金铝管试样在高温(870℃)抗氧化性能进行研究，同时还对激光表面改性 层的室温耐磨损性能进行了研究，得出了以下主要结论：1C+Nb合金铝管表面合金化后，TiA l合金表面“原位”生长出 TiC颗粒，TiC颗粒在合金表面是梯度分布，其体积分数由外向里逐 渐减少，表面改性层与基体呈完全的冶金结合。2激光表面改性层的显微组织受到激光工艺参数的影响，如 功率和束斑直径相同的条件下，随着扫描速率的增加，生成的TiC颗粒形态由颗粒状逐渐向针片状过渡。3870℃条件下，经激光表面处理后的试样抗氧化性能明 显提高，经C+Nb合金化的合金铝管试样表现出较高的抗氧化性能。4870℃条件下，经100小时氧化后，TiC颗粒会发生分 解。

 

               激光表面改性层的显微硬度由外向里连续降低，其最大硬 度值与变化梯度受激光工艺参数的影响，扫描速率越慢，功率越大，其改性层的平均硬度值越高，硬度变化梯度越平缓。经C+Nb表面合金化试样室温滑动耐磨性明显提高， 以及优良的高温性能， γ-TiA l合金铝管合金C及C+Nb激光表面合金化及其耐磨与高温抗氧化性能管具有低密度、较高的比强度和比刚度。被认为是一种极具应用潜力的新型高温结构材料。如何 改善TiA l合金的合金铝管高温抗氧化问题，提高TiA l合金使用温度的关键 问题之一，同时，当TiA l合金用作高温运动部件时，还必须提高其 高温耐磨损性能。本文利用激光合金铝管表面合金化技术，用高纯C和C+Nb粉作为合金 元素，Ti-46A l-2Cr-1.5Nb-1V铸态合金表面“原位”生长出TiC颗粒，使其表面形成了以TiC颗粒为增强相的复合材料表面改性层，并利用光学金相(OMX射线衍射(XRD扫描电镜(SEM等实验手段，对激光表面改性层的显微组织、相组成进行了观察，并分析了显微组织与激光工艺参数的影响。