镁合金激光熔覆Zr基非晶复合涂层的组织与性能研究

镁合金激光熔覆Zr基非晶复合涂层的组织与性能研究

引言: 镁合金因其优异的力学性能，如高比强度和比刚度，被广泛应用于各个领域。然而，镁合金易于腐蚀和磨损，这限制了其应用范围。为了改善镁合金的表面性能，通常采用涂层技术，其中激光熔覆是一种很有前途的技术。Zr基非晶复合涂层已被报道具有优异的耐磨性和耐腐蚀性。因此，本研究旨在探讨激光熔覆在镁合金上制备的Zr基非晶复合涂层的组织和性能。

研究目标:

1. 通过机械合金化合成Zr基非晶复合粉末。
2. 通过激光熔覆在镁合金上制备Zr基非晶复合涂层。
3. 利用X射线衍射 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM) 和能谱仪 (EDS) 研究涂层的微观组织和成分。
4. 通过维氏硬度测试和球盘磨损测试评估涂层的硬度和耐磨性。
5. 通过电化学极化测试评估涂层的耐腐蚀性。

研究方法:

1. 机械合金化: 利用高能球磨机对Zr基非晶复合粉末进行机械合金化。
2. 激光熔覆: 使用300W连续波光纤激光器将Zr基非晶复合粉末沉积在镁合金表面。
3. 微观组织和成分分析: 利用XRD、SEM和EDS对涂层的微观组织和成分进行表征。
4. 硬度和耐磨性测试: 进行维氏硬度测试和球盘磨损测试以评估涂层的硬度和耐磨性。
5. 腐蚀测试: 进行电化学极化测试以评估涂层的耐腐蚀性。

预期结果:

1. 通过机械合金化成功合成Zr基非晶复合粉末。
2. 通过激光熔覆在镁合金上成功制备Zr基非晶复合涂层。
3. 对涂层的微观组织和成分进行表征，预计涂层将呈现均匀的非晶态结构。
4. 预计涂层将比裸镁合金具有更高的硬度和耐磨性。
5. 预计涂层将比裸镁合金具有更好的耐腐蚀性。

结论: 研究激光熔覆在镁合金上制备的Zr基非晶复合涂层对于改善镁合金的表面性能具有重要意义。本研究的结果将提供对涂层微观组织和性能的更深入了解，可以指导镁合金涂层在各个领域的应用设计。