扫一扫 加微信
首页 > 期刊论文 > 论文摘要
AZ31镁合金表面Al-Ti-TiB2激光熔覆层的组织和性能
          
Microstructure and Properties of Al-Ti-TiB2 Laser-Cladding Layer on Surface of AZ31 Magnesium Alloy

摘    要
采用不同功率(2.5,3.0 kW)的高能激光将质量比为1.0:3.0:0.5的铝、钛和TiB2混合粉熔覆在AZ31镁合金表面,研究了该熔覆层的显微组织、物相组成、硬度和耐腐蚀性能。结果表明:在激光熔覆过程中,铝与钛反应生成了Al3Ti相,与镁在激光功率2.5 kW下反应生成Al0.56Mg0.44相,在激光功率3.0 kW下生成Al12Mg17相,TiB2仍保持原来的晶体结构;与激光功率2.5 kW下的相比,激光功率3.0 kW下熔覆层中的Al3Ti相更细小,且熔覆层与镁合金基体之间形成了共晶层,呈现出更好的冶金结合;激光功率对熔覆层的硬度影响较小,熔覆层硬度均随距表面距离的增大先增后降;激光熔覆可以有效提高镁合金基体的耐腐蚀性能,在激光功率3.0 kW下熔覆层的耐腐蚀性能优于激光功率2.5 kW下的。
标    签 激光熔覆   AZ31镁合金   Al-Ti-TiB2熔覆层   硬度   耐腐蚀性能   laser cladding   AZ31 magnesium alloy   Al-Ti-TiB2 cladding layer   hardness,corrosion resistance  
 
Abstract
Mixed powders of aluminum, titanium, TiB2 with mass ratio of 1.0:3.0:0.5 were cladded on surface of AZ31 magnesium alloy by using a high energy laser with different powers (2.5, 3.0 kW). The microstructure, phase composition, hardness and corrosion resistance of the cladding layer were studied. The results show that during the laser cladding, the aluminum reacted with the titanium to form Al3Ti phase. Meanwhile, the aluminum reacted with the magnesium to form Al0.56Mg0.44 phase and Al12Mg17 phase at the laser powers of 2.5 kW and 3.0 kW, respectively. The TiB2 retained the original crystal structure. The cladding layer had a finer Al3Ti phase at the laser power of 3.0 kW than at the laser power of 2.5 kW, and showed a better metallurgical bonding by the formation of a eutectic structure layer between the cladding layer and the magnesium alloy substrate. The laser power had little influence on the hardness of the cladding layer; the hardness increased and then decreased with the distance to the surface increasing. The laser cladding can effectively improve the corrosion resistance of AZ31 magnesium alloy. The corrosion resistance of the cladding layer at the laser power of 3.0 kW was better than that at the laser power of 2.5 kW.

中图分类号 TG146   DOI 10.11973/jxgccl201810005

 
  中国光学期刊网论文下载说明


所属栏目 新材料 新工艺

基金项目 上海工程技术大学研究生创新项目(16KY0505)

收稿日期 2017/10/9

修改稿日期 2018/9/11

网络出版日期

作者单位点击查看

备注刘德坤(1996-),男,安徽淮北人,硕士研究生

引用该论文: LIU Dekun,ZHANG Kemin,LIU Yingrui. Microstructure and Properties of Al-Ti-TiB2 Laser-Cladding Layer on Surface of AZ31 Magnesium Alloy[J]. Materials for mechancial engineering, 2018, 42(10): 24~28
刘德坤,张可敏,刘应瑞. AZ31镁合金表面Al-Ti-TiB2激光熔覆层的组织和性能[J]. 机械工程材料, 2018, 42(10): 24~28


论文评价
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
分享论文
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

参考文献
【1】曾荣昌, 柯伟, 徐永波, 等. Mg合金的最新发展及应用前景[J]. 金属学报, 2001, 37(7):673-685.
 
【2】曾小勤, 王渠东, 吕宜振, 等. 镁合金应用新进展[J]. 铸造, 1998(11):39-43.
 
【3】GRAY J E, LUAN B. Protective coatings on magnesium and its alloys:A critical review[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2002, 336(1/2):88-113.
 
【4】PAITAL S R, BHATTACHARYA A, MONCAYO M, et al. Improved corrosion and wear resistance of Mg alloys via laser surface modification of Al on AZ31B[J]. Surface and Coatings Technology, 2012, 206(8):2308-2315.
 
【5】QIAN M, LI D, LIU S B, et al. Corrosion performance of laser-remelted Al-Si coating on magnesium alloy AZ91D[J]. Corrosion Science, 2010, 52(10):3554-3560.
 
【6】JUN Y, SUN G P, WANG H Y, et al. Laser (Nd:YAG) cladding of AZ91D magnesium alloys with Al+Si+Al2O3[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2006, 407(1):201-207.
 
【7】惠林海, 耿浩然, 王守仁, 等. Al3Ti金属间化合物的研究进展[J]. 机械工程材料, 2007, 31(9):1-3.
 
【8】杨悦, 庄宇, 由晓军. AZ91D镁合金表面激光熔覆Al-Ti-C涂层的显微组织和性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(6):1567-1571.
 
【9】王继娜, 徐开东. 镁合金表面激光熔覆Al/TiB2复合强化层及其性能[J]. 机械工程材料, 2013, 37(8):45-49.
 
【10】PENG L M, WANG J H, LI H, et al. Synthesis and microstructural characterization of Ti-Al3Ti metal-intermetallic laminate (MIL) composites[J]. Scripta Materialia, 2005, 52(3):243-248.
 
【11】WANG X, JHA A, BRYDSON R. In situ fabrication of Al3Ti particle reinforced aluminium alloy metal-matrix composites[J]. Materials Science and Engineering:A, 2004, 364(1/2):339-345.
 
相关信息
   标题 相关频次
 强流脉冲电子束处理对GW103K镁合金表面微观结构和性能的影响
 6
 CeO2加入含量对激光熔覆WC增强镍基合金涂层组织与性能的影响
 4
 CeO2添加量对激光熔覆TiB2-TiC/Ni复合涂层组织和性能的影响
 4
 Ni60合金包覆WC粉激光熔覆涂层的组织与性能
 4
 SiC增强Ni35合金激光熔覆层的组织和性能
 4
 淬火温度对40Cr13塑料模具钢耐腐蚀性能的影响
 4
 焊后退火对转向架SMA490BW/Q345E异种钢T型接头组织和性能的影响
 4
 激光功率对WC增强Ni35合金激光熔覆层组织与性能的影响
 4
 激光熔覆碳纳米管增韧铁基非晶涂层的组织与力学性能
 4
 铝合金表面2%CeO2/Ni60A激光熔覆层的组织及耐腐蚀性能
 4
 镍基自熔合金激光熔覆层和喷焊层的组织与性能对比
 4
 驱动气体温度对冷喷涂6061铝合金涂层组织和性能的影响
 4
 燃料电池316L不锈钢双极板流道激光熔覆成形工艺
 4
 扫描速度对Mo2FeB2金属陶瓷激光熔覆层组织和耐磨性能的影响
 4
 AZ31镁合金挤压板材的力学性能和耐腐蚀性能
 3
 高硬度耐腐蚀纳米复合镀层的研究现状
 3
 工艺参数对Ni-ZrO2纳米复合镀层性能的影响
 3
 钴对AlFeCuCrNi高熵合金组织和性能的影响
 3
 螺杆钢表面不同激光熔覆层的耐磨与耐腐蚀性能
 3
 三乙醇胺对AZ31镁合金阳极氧化膜微观组织与耐蚀性的影响
 3
 施镀时间对铝材表面化学镀Ni-W-P合金镀层性能的影响
 3
 酸性环境中pH对低碳钢表面Ni-Mn合金沉积层的影响
 3
 退火温度对AlxTixNixCoCrCu0.5FeMo高熵合金涂层组织和性能的影响
 3
 原位合成Cr7C3激光熔覆陶瓷涂层的显微组织及腐蚀性能
 3
 00Cr17Ni14Mo2钢法兰裂纹的产生原因
 2
 0Cr18Ni9Ti不锈钢表面渗锆合金层的耐腐蚀性能及抗高温氧化性能
 2
 1018钢螺钉断裂失效分析
 2
 102钢的显微组织形态与室温力学性能的关系
 2
 10Cr9Mo1VNbN钢大直径三通锻件的硬度规定值取值分析
 2
 13Cr钢防砂工具转换接头开裂原因分析
 2