ZK60镁合金激光表面熔凝处理及性能研究

《ZK60镁合金激光表面熔凝处理及性能研究》是一篇关于镁合金材料表面改性技术的研究论文。该论文主要探讨了采用激光表面熔凝处理技术对ZK60镁合金进行表面改性的方法及其对材料性能的影响。ZK60镁合金是一种广泛应用在航空航天、汽车制造和电子设备等领域的轻质金属材料，因其具有较高的比强度和良好的加工性能而受到重视。然而，其表面硬度低、耐磨性差以及易腐蚀等问题限制了其更广泛的应用。因此，如何提高ZK60镁合金的表面性能成为当前研究的热点。

本文通过实验研究了激光表面熔凝处理工艺对ZK60镁合金微观组织和力学性能的影响。激光表面熔凝处理是一种利用高能密度激光束对材料表面进行快速加热和冷却的过程，使得材料表面形成致密的冶金结合层。该过程可以有效改善材料表面的物理化学性质，提高其硬度、耐磨性和耐腐蚀性。论文中详细介绍了实验所采用的激光参数，如激光功率、扫描速度、脉冲频率等，并分析了这些参数对熔凝层形貌和性能的影响。

研究结果表明，经过激光表面熔凝处理后，ZK60镁合金的表面硬度显著提高。这是由于激光处理过程中，材料表面被迅速加热至熔点以上，随后快速冷却，形成了细小且均匀的晶粒结构。这种细晶强化效应显著提升了材料的硬度和强度。此外，熔凝层的显微组织呈现出明显的非平衡凝固特征，表现为细小的树枝晶和胞状晶结构，这进一步增强了材料的机械性能。

除了硬度的提升，论文还研究了激光处理后ZK60镁合金的耐磨性能。实验采用球盘摩擦试验方法评估了材料的摩擦磨损行为。结果显示，激光处理后的样品表现出更低的摩擦系数和更小的磨损率，说明激光表面熔凝处理有效提高了材料的耐磨性能。这一结果对于需要长期承受摩擦和磨损的工程应用具有重要意义。

在耐腐蚀性能方面，论文也进行了系统的实验分析。通过电化学测试方法，如极化曲线和交流阻抗谱，评估了激光处理前后ZK60镁合金的腐蚀行为。实验结果表明，激光处理后的样品在模拟海水环境中的腐蚀电流密度明显降低，腐蚀速率显著减缓。这主要是因为激光处理形成的致密熔凝层能够有效阻止腐蚀介质的渗透，从而提高了材料的耐腐蚀能力。

此外，论文还探讨了激光处理工艺参数对熔凝层质量的影响。例如，激光功率的增加会导致熔深增大，但过高的功率可能导致材料过度蒸发或产生裂纹；扫描速度的提高则会减少热影响区的宽度，但可能影响熔凝层的致密性。因此，选择合适的工艺参数是获得高质量熔凝层的关键。论文通过系统实验，提出了优化的激光处理工艺参数范围，为实际应用提供了理论依据和技术支持。

综上所述，《ZK60镁合金激光表面熔凝处理及性能研究》是一篇具有重要学术价值和工程应用前景的论文。它不仅深入分析了激光表面熔凝处理对ZK60镁合金性能的影响，还为镁合金材料的表面改性提供了新的思路和技术手段。随着现代工业对高性能轻质材料需求的不断增长，此类研究将对推动镁合金在更多领域的应用发挥重要作用。