[发明专利]一种提高材料表面纳米性能的改性方法

摘要

本发明公开了一种提高材料表面纳米性能的改性方法。这种改性方法将机械喷丸、表面合金化与激光冲击强化处理这三种技术有效的结合起来，零件经过喷丸与粉末渗铝实现了表面纳米化合金化改性，再对其表面进行激光冲击强化复合处理，这种工艺顺序大大提高了材料的表面纳米均匀性能，缩短了扩渗时间；同时材料发生高塑性变形，其表面形成高幅残余压应力和高密度位错。经过这种强化方法的零件具有较好的纳米性能：高耐磨性，抗蚀性及抗高温氧化性，大大提高了常温及高温条件下零件的疲劳寿命。

主权项

1.一种提高材料表面纳米性能的改性方法，其特征在于：先利用高能喷丸处理材料表面，提高材料表面强度和细化晶粒；再对其进行渗铝处理，在材料表面形成高热稳定性及抗氧化性能的铝化物涂层；然后激光冲击强化，在材料表面产生的高幅值残余压应力和高密度位错；具体步骤如下：（A）预处理：对材料进行除锈，去油，磨边处理，在超声波清洗机中进行酒精浸浴清洗，然后进行热处理；（B）喷丸处理：对材料进行喷丸强化处理；（C）渗铝处理：清洗干燥后，采用固体粉末渗铝法进行渗铝处理处理，渗铝参数：渗铝剂由10%~30%的铝粉、65%~75%的氧化铝的填充剂和1%~5%的氯化铵助渗剂组成，温度450~600℃，时间4~6h；（D）表面清洗：用清洗剂洗掉表面粘附的粉末，然后对渗铝后的表面进行打磨、抛光处理；（E）激光冲击处理：清洗要冲击的表面，干燥后材料表层涂上黑漆，以水为约束层进行激光冲击，然后清洗黑漆，干燥；激光冲击处理参数为:钕玻璃激光器，激光脉冲宽度15~30ns，波长是 1.06m，脉冲能量为15~25J。