[发明专利]一种获得锆合金超硬表面改性层的方法

摘要

本发明介绍了获得锆合金超硬表面改性层的方法，将锆合金材料表面清洗处理后装夹好，放在脉冲激光设备的工位上，通入氩气，启动脉冲激光设备，加载电压，对锆合金表面进行激光表面强化处理；激光表面强化处理的参数范围：激光功率25-500 W，能量密度3-50 J/mm²，脉冲宽度2-5 ms，离焦量2-5 mm，扫描速度6-20 mm/s；然后取出经激光强化处理的样品。本发明技术方案在锆合金表面获得超细晶组织的改性层，其中纳米孪晶尺寸小于100 nm，改性层深度高达3 mm，硬度高达250~365HV。通过本发明所提供的脉冲激光表面强化处理锆合金表面，可使其显微组织大大细化，显微硬度和强度大大提高，从而改善其综合机械性能，具有操作方便、设备简单、经济实用、技术可靠、效率高、质量稳定等优点。

主权项

一种获得锆合金超硬表面改性层的方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 工件的准备选用砂纸将样品打磨光亮，达到工艺要求的光洁度；然后在抛光液中进行电解抛光，抛光温度为‑20～‑30℃，抛光电压为20 V。抛光过程中磁转子缓慢搅拌，同时不断晃动试样，20‑30s后迅速将样品取出，用清水和/或乙醇依次清洗样品表面，最后吹干其表面，吹干后试样的表面没有水渍的痕迹；(2) 工件的装夹将表面清洗处理后的样品装夹在专用的夹具上，放入脉冲激光设备的工作室内，并向工作室内充入惰性气体为保护气体；(3) 脉冲激光处理启动脉冲激光设备，加载电压，对锆合金材料的表面进行激光表面强化处理。脉冲激光表面强化处理的主要参数范围：激光功率25‑500 W，能量密度3‑50 J/mm²，脉冲宽度2‑5 ms，离焦量2‑5 mm，扫描速度6‑20 mm/s；(4) 取出经激光强化处理的样品，检验工件表面质量，需要时将样品的表面机加平整。