[发明专利]一种铁基非晶改性镁合金表面的方法

说明书

一种铁基非晶改性镁合金表面的方法，涉及表面改性技术领域，具体步骤如下：S1、将组分A和组分B按照质量百分比称重；其中组分A为铸造镁合金的原料，其质量百分比为92～95％；组分B为铁基非晶合金颗粒，其质量百分比为5～8％；S2、将铁基非晶合金颗粒置于保温炉中预热并保温；S3、将步骤S1中组分A的原料中熔点高于650℃的组分置于坩埚内，然后将坩埚放入加热炉内，升温至700℃～740℃并通入保护气进行熔炼，熔炼完成后向坩埚内加入组分A的原料中熔点低于650℃的组分以及步骤S2中的铁基非晶合金颗粒，升温至760℃并保温20～30min；S4、待温度冷却至T₀温度时，进行机械搅拌5～10min至T₅₀温度后，再静置20min，然后冷却得到铁基非晶合金颗粒增强的镁合金表面复合材料。

技术领域

本发明涉及表面改性技术领域，具体涉及一种铁基非晶改性镁合金表面的方法。

背景技术

表面改性技术作为能显著改善机械零部件性能和扩大其使用领域的有效手段。主要应用在提高零件表面的耐磨性、耐腐蚀性、耐热性等力学、物理及化学性能改善上。目前表面改性技术主要是通过采用化学和物理方法来改变或改进零件表层的化学成分或组织结构。主要包括化学热处理(渗碳，渗氮，渗金属等)，表面涂层(等离子喷涂，电弧喷涂)，激光重熔复合等薄膜镀层(物理气相沉积，化学气相沉积等)和非金属涂层技术等。通过以上技术手段对零件和材料表面进行改性处理，显著改善工件的使用性能，对其应用领域拓展有巨大的推动作用，与此同时，也有重要的经济意义。

镁合金是目前工程应用领域中最轻的金属结构材料(见参考文献：张津,章宗和.镁合金及应用[M].北京：化学工业出版社，2005.)，因其比强度和比刚度高、电磁屏蔽性能优异、阻尼减震性能好、切屑加工性能优良等特点，广泛应用于航空航天、汽车工业和3C领域中(见参考文献：李晓敏.压铸镁合金在汽车中的应用及其发展前景[J].世界有色金属，2001(9):16-18.张永忠，张奎，樊建中，等.压铸镁合金及其在汽车工业中的应用[J].特种铸造及有色合金，1999(3)：54-56.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.)。但作为结构材料，镁合金的硬度低，耐磨性比较差，严重阻碍了镁合金材料的应用领域及其使用范围。镁合金常用的表面改性技术，如阳极氧化技术、化学转化膜技术、有机涂层技术、表面覆盖技术、电镀、微弧氧化、激光表面处理、热喷涂以及表面渗层处理等(见参考文献：文斯雄.镁合金零件局部的抗蚀保护[J].电镀与精饰，1999，21(5)：31-32.曾小勤，王渠东，吕宜振，等.镁合金的应用新进展[J].铸造，1988(11)：39-43.)，但镁合金因电极电位太低，表面活性高，所以形成优良的镀层非常困难。同时，结合镁合金表面改性技术沿着低污染，低成本和高效率的主流设计方向，研发更为高效的制备技术，有着非常重要的现实意义。

铁基非晶合金因其具有长程无序，短程有序的原子结构，晶体内部不存在位错，晶界等缺陷，而且具备低成本、高强度、高硬度和高耐磨性等优点(见参考文献：Wang W H.Thenature and properties of amorphous matter[J].Progress in Physics,2013,33(5):177-351.Q.Dong,P.Song,J.Tan,X.M.Qin,C.J.Li,P.Gao,Z.X.Feng,M.Calin,J.Eckert,Non-isothermal crystallization kinetics of a Fe–Cr–Mo–B–C amorphous powder[J].Journal of Alloys and Compounds,2020,823:153783.)。因此在表面工程领域收到广泛的关注。目前对镁合金的表面处理主要采用的表面涂层技术为激光熔覆和热喷涂，但因其制备工艺复杂，难度极大，同时制备的涂层存在非晶含量不够高，孔隙和氧化物较多，成分难以精确控制，残余应力较大，界面结合不稳定，涂层厚度控制难等一系列问题，严重制约了铁基非晶材料在表面工程领域的应用。

发明内容