[发明专利]一种金属材料表面原位非晶化改性方法

摘要

本发明属于金属材料表面改性技术领域的一种金属材料表面原位非晶化改性方法，该方法是基于金属基体材料的成分选取与之相匹配的非晶合金成分，然后根据非晶合金成分配比除金属基体主元素外所需的单质元素粉末，混合后预置于金属基体表面，采用激光直接辐照混合粉末和金属基体使其熔化混合，通过混合粉末元素与金属基体主元素的原位合金化反应和快速冷却条件生成非晶合金，从而制得非晶合金表层，能够有效降低非晶合金表层与金属基体的界面应力，增加非晶合金表层的厚度，显著提高金属材料表面性能，本发明制备的非晶合金表层不同于传统方法制备的非晶合金涂层，非晶合金表层是在金属基体表面原位非晶化反应生成的，界面结合强，性能优异。

主权项

1.一种金属材料表面原位非晶化改性方法，其特征在于，基于金属基体材料与非晶合金成分的匹配体系，采用激光原位非晶化方法在金属基体表面制备非晶合金表层，包括以下步骤：S1、将金属材料表面打磨抛光，并清洗表面，所述金属材料为铝及铝合金、镁及镁合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镍及镍合金、或者钢及铸铁中的任意一种；S2、选择金属材料与非晶合金成分的匹配体系，并根据非晶合金成分配比除金属材料主元素外的单质元素粉末，所述金属材料与非晶合金成分的匹配体系为铝及铝合金与铝基非晶合金的匹配体系、镁及镁合金与镁基非晶合金的匹配体系、铜及铜合金与铜基非晶合金的匹配体系、钛及钛合金与钛基非晶合金的匹配体系、镍及镍合金与镍基非晶合金的匹配体系、或者钢及铸铁与铁基非晶合金的匹配体系中的任意一种；S3、将配好的元素粉末进行机械混合，制得均匀混合粉末；S4、将混合粉末预置于金属材料表面；S5、采用激光扫描预置混合粉末的金属材料，激光功率为0.5～3kW，扫描速度为10～100mm/s，搭接率为20～80％，使混合粉末与金属材料表层熔化混合并发生非晶合金化反应，制得非晶合金表层。