目 錄 第1章 鎂合金材料的表面改性技術(shù)……………………………………… 1 1.1 研究背景及意義………………………………………………… 1 1.1.1 鎂及鎂合金的應(yīng)用………………………………………… 1 1.1.2 鎂及鎂合金的特點(diǎn)………………………………………… 2 1.1.3 鎂合金表面改性的必要性………………………………… 4 1.2 鎂合金表面改性的研究進(jìn)展…………………………………… 5 1.2.1 電化學(xué)方法………………………………………………… 5 1.2.2 氣相沉積方法……………………………………………… 7 1.2.3 表面涂層方法……………………………………………… 8 1.2.4 激光表面處理……………………………………………… 10 1.3 鎂合金激光表面改性的研究進(jìn)展……………………………… 10 1.3.1 鎂合金激光表面改性……………………………………… 10 1.3.2 鎂合金激光表面改性的快速凝固理論…………………… 11 1.3.3 鎂合金激光表面改性的研究進(jìn)展………………………… 15 1.4 小結(jié)……………………………………………………………… 22 第2章 激光與鎂合金的作用機(jī)理……………………………………… 24 2.1 引言……………………………………………………………… 24 2.2 鎂合金激光表面改性的特征…………………………………… 24 2.3 鎂合金對(duì)激光的反射與吸收…………………………………… 25 2.4 激光與鎂合金作用的能量轉(zhuǎn)換………………………………… 27 快速冷卻下鎂合金激光表面改性行為 2.5 激光作用于鎂合金的熱源模型及溫度分布…………………… 28 2.6 激光加熱作用下鎂合金的熱力學(xué)行為………………………… 33 2.6.1 熱作用下的表面效應(yīng)……………………………………… 33 2.6.2 熱作用下的粒子擴(kuò)散……………………………………… 33 2.6.3 熱作用下的界面運(yùn)動(dòng)和界面穩(wěn)定性……………………… 34 2.7 小結(jié)……………………………………………………………… 36 第3章 不同冷卻介質(zhì)中鎂合金熔體的結(jié)晶凝固行為………………… 38 3.1 引言……………………………………………………………… 38 3.2 鎂合金在不同冷卻介質(zhì)中的熔化凝固試驗(yàn)…………………… 38 3.2.1 試驗(yàn)材料…………………………………………………… 38 3.2.2 試驗(yàn)方法…………………………………………………… 38 3.3 鎂合金熔滴的微觀組織………………………………………… 40 3.3.1 不同冷卻介質(zhì)中的鎂合金熔滴的微觀組織……………… 40 3.3.2 不同冷卻介質(zhì)中的鎂合金熔滴的物相…………………… 45 3.4 鎂合金熔滴的顯微硬度………………………………………… 46 3.5 小結(jié)……………………………………………………………… 47 第4章 氬氣冷卻下的鎂合金激光表面熔凝行為……………………… 48 4.1 引言……………………………………………………………… 48 4.2 試驗(yàn)材料及方法………………………………………………… 48 4.2.1 試驗(yàn)材料…………………………………………………… 48 4.2.2 試驗(yàn)設(shè)備及方法…………………………………………… 49 4.3 熔凝層(CAL)的宏觀形貌……………………………………… 54 4.3.1 熔凝層(CAL)的宏觀形貌………………………………… 54 4.3.2 工藝參數(shù)對(duì)熔凝層(CAL)宏觀尺寸的影響……………… 57 4.4 熔凝層(CAL)的微觀組織演變………………………………… 59 4.4.1 熔凝層(CAL)的微觀組織結(jié)構(gòu)…………………………… 59 4.4.2 熔凝層(CAL)的物相……………………………………… 66 4.4.3 熔凝層(CAL)的缺陷……………………………………… 67 4.5 熔凝層(CAL)的表面性能……………………………………… 68 4.5.1 熔凝層(CAL)的顯微硬度………………………………… 69 4.5.2 熔凝層(CAL)的磨損性能………………………………… 70 4.5.3 熔凝層(CAL)的腐蝕性能………………………………… 74 4.6 小結(jié)……………………………………………………………… 76 第5章 激光·液氮作用下的鎂合金表面熔凝行為…………………… 78 5.1 引言……………………………………………………………… 78 5.2 試驗(yàn)材料及方法………………………………………………… 78 5.2.1 試驗(yàn)材料…………………………………………………… 78 5.2.2 試驗(yàn)設(shè)備及方法…………………………………………… 78 5.3 熔凝層(CLNL)的組織行為…………………………………… 79 5.3.1 熔凝層(CLNL)的宏觀形貌……………………………… 79 5.3.2 熔凝層(CLNL)的微觀組織結(jié)構(gòu)………………………… 80 5.3.3 熔凝層(CLNL)的物相…………………………………… 88 5.4 熔凝層(CLNL)的表面性能…………………………………… 89 5.4.1 熔凝層(CLNL)的顯微硬度……………………………… 89 5.4.2 熔凝層(CLNL)的磨損性能……………………………… 90 5.4.3 熔凝層(CLNL)的腐蝕性能……………………………… 92 5.4.4 熔凝層(CLNL)的斷裂特性……………………………… 94 5.5 小結(jié)……………………………………………………………… 95 第6章 激光·液氮作用下的鎂合金表面激光熔覆異質(zhì)材料………… 97 6.1 引言……………………………………………………………… 97 6.2 試驗(yàn)材料及方法………………………………………………… 97 6.2.1 試驗(yàn)材料…………………………………………………… 97 6.2.2 試驗(yàn)方法…………………………………………………… 98 6.3熔覆層的宏觀形貌………………………………………………… 99 6.4 熔覆層的組織行為…………………………………………… 101 6.4.1 熔覆層的顯微組織……………………………………… 101 6.4.2 熔覆層的物相…………………………………………… 106 6.5 熔覆層的表面性能…………………………………………… 107 6.5.1 熔覆層的顯微硬度……………………………………… 107 6.5.2 熔覆層的腐蝕性能……………………………………… 108 6.6 小結(jié)…………………………………………………………… 109 第7章 鎂合金激光表面改性機(jī)理……………………………………… 110 7.1 引言…………………………………………………………… 110 7.2 改性層的熔池凝固行為及微觀組織演變機(jī)理……………… 110 7.2.1 熔池的凝固行為………………………………………… 110 7.2.2 微觀組織演變…………………………………………… 112 7.3 改性層的改性機(jī)制…………………………………………… 120 7.3.1 晶粒細(xì)化………………………………………………… 120 7.3.2 位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)………………………………………………… 121 7.3.3 固溶強(qiáng)化………………………………………………… 122 7.4 小結(jié)…………………………………………………………… 124 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………… 126