[发明专利]一种镁合金材料的耐腐蚀性能增强方法

权利要求书

1.一种镁合金材料的耐腐蚀性能增强方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：材料预处理：

对镁合金材料进行表面预处理和清洗处理，以在镁合金材料表面形成镜面；

S2：飞秒激光制备表面微结构：

选择激光波长为800nm，脉冲宽度为104fs，频率为1kHz的飞秒激光加工系统；根据材料尺寸设置加工参数，并根据预设的微结构形态采用不同的扫描策略，以不低于100mW的激光功率在镁合金材料的表面制备出由周期性的沟槽和脊构成的微结构；所述沟槽和脊的表面分布有均匀的微纳米颗粒；

S3：热处理表面改性：

以250-300℃的温度，对上步骤加工出表面微结构的镁合金材料热处理2-4h；得到所需的耐腐蚀的镁合金材料。

2.如权利要求1所述的镁合金材料的耐腐蚀性能增强方法，其特征在于：步骤S1中，采用AZ31B镁合金作为待处理的材料。

3.如权利要求1所述的镁合金材料的耐腐蚀性能增强方法，其特征在于：表面预处理过程包括打磨抛光和镜面处理两个阶段，打磨抛光的过程依次使用320、800、1200和2000目的磨料对镁合金表面进行表面抛光处理；镜面处理的过程依次使用呢布和丝绒进行精抛光，以在镁合金表面加工出镜面。

4.如权利要求1所述的镁合金材料的耐腐蚀性能增强方法，其特征在于：清洗处理过程依次采用丙酮、无水乙醇和去离子水对镁合金材料进行超声清洗，并烘干。

5.如权利要求1所述的镁合金材料的耐腐蚀性能增强方法，其特征在于：步骤S2中，飞秒激光加工出的微结构中具有沟壑结构，飞秒激光加工过程中，激光焦点的路径上会形成高度低于原材料表面的沟槽状结构，沟槽状结构外侧形成凸起的脊状结构；且因飞秒激光溅射起的合金冷却固化后在沟槽状结构和脊状结构表面形成均匀的微纳米颗粒。

6.如权利要求5所述的镁合金材料的耐腐蚀性能增强方法，其特征在于：步骤S2的飞秒激光加工系统的加工参数设置如下：扫描速度为2mm/s，扫描间距为60-80μm；激光功率为100-400mW。

7.如权利要求5所述的镁合金材料的耐腐蚀性能增强方法，其特征在于：飞秒激光加工系统的加工扫描间距设置为60μm；飞秒激光加工系统的激光功率设置为400mW。

8.如权利要求1所述的镁合金材料的耐腐蚀性能增强方法，其特征在于：飞秒激光加工系统工作过程中，根据拟加工出的微结构的类型选择不同的扫描策略：当拟加工的微结构为平行沟槽结构时，选择线性扫描作为加工过程的扫描策略；当拟加工的微结构为周期微柱结构时，选择横竖交叉扫描作为加工过程的扫描策略。

9.如权利要求8所述的镁合金材料的耐腐蚀性能增强方法，其特征在于：采用横竖交叉扫描的扫描策略进行加工时，微柱阵列中的微柱单元位于横向与纵向扫描路径形成的网格中央；通过调节飞秒激光的扫描间距可以调整形成的微柱阵列中微柱单元的间距。

10.如权利要求1所述的镁合金材料的耐腐蚀性能增强方法，其特征在于：步骤S3中，飞秒激光加工后的材料先送入到热处理炉中，然后将热处理炉升温至所需的热处理温度，恒温处理2-4h，完成镁合金材料的表面改性过程。