銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層,其特征在于:本發(fā)明的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層是在零件設(shè)一表面材料層，表面材料層的金相組織具有含銦超過50%(Wt%)且銦和鎂的總含量超過55%(Wt%)的內(nèi)凹槽狀或內(nèi)凹通孔狀微晶，內(nèi)凹槽狀或內(nèi)凹通孔狀微晶數(shù)量為表面材料層的組成晶體總數(shù)的15%以上，基體材料可為其它成份和其它形狀金相組織，零件表面材料層和基體材料成為一體，形成銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層。
【專利說明】銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層。

【背景技術(shù)】
[0002]摩擦磨損是機(jī)械和汽車等產(chǎn)品失效的主要原因之一，大約80%的機(jī)械零部件失效是由于各種形式的磨損引起的，由于機(jī)械零部件失效帶來經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到幾十億元。
[0003]眾所周知，零件的表面材料層的性能會因微觀組織結(jié)構(gòu)不同而產(chǎn)生明顯的不同，同樣成份含銦材料的微觀組織結(jié)構(gòu)有球狀、八面體狀及其它形狀而引起綜合性能不一樣。文獻(xiàn)檢索和專利檢索結(jié)果，目前國內(nèi)還沒有銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的相關(guān)專利文獻(xiàn)報導(dǎo)。因此，研究銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層具有重要的應(yīng)用價值和實(shí)用意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務(wù)是提供一種銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層，本發(fā)明的任務(wù)是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層是在零件設(shè)一表面材料層，表面材料層的金相組織具有含銦超過50%( Wt%)、且銦和鎂的總含量超過55%( fft%)的內(nèi)凹槽狀或內(nèi)凹通孔狀微晶，內(nèi)凹槽狀或內(nèi)凹通孔狀微晶數(shù)量為表面材料層的組成晶體總數(shù)的15%以上，基體材料可為其它成份和其它形狀金相組織，零件表面材料層和基體材料成為一體，形成銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層。
[0005]所述的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的銦鎂內(nèi)凹微晶單元可以是圓形或橢圓形或其它形狀的、內(nèi)凹槽狀或內(nèi)凹通孔狀微晶單元。
[0006]所述的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的銦鎂內(nèi)凹微晶單元大小尺寸:小于Ιμπι，大于0.2nm。
[0007]本
【發(fā)明者】經(jīng)過多年來的深入研究，發(fā)現(xiàn)機(jī)械零件表面發(fā)生相對運(yùn)動過程中，尤其在存在微動磨損的機(jī)械零件接觸表面，銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層所起的減少微動疲勞、微動腐蝕性能，與能夠及時使摩擦副表面形成潤滑油膜、形成動壓潤滑的作用機(jī)理、對改善其接觸表面的表面摩擦因數(shù)和摩擦力作用機(jī)理，與大都數(shù)國內(nèi)外學(xué)者已見報導(dǎo)相關(guān)材料的性能有很大不同。零件表面銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的能有效減少微動疲勞、微動腐蝕，提高零件接觸表面抗“徑向微動+扭轉(zhuǎn)微動”等復(fù)合微動磨損的性能，具有保持零件表面的接觸狀態(tài)而明顯改善其近似原位接觸的復(fù)合微動磨損。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的的相關(guān)技術(shù)有重大改進(jìn):①零件表面銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層能有效減少微動疲勞、微動腐蝕，其結(jié)構(gòu)和材質(zhì)兩個方面重大改進(jìn)，零件表面材料的銦鎂內(nèi)凹槽狀或內(nèi)凹通孔狀微晶具有能貯存潤滑油的晶粒，具有促進(jìn)形成潤滑油吸附膜的作用提高零件接觸表面抗“徑向微動+扭轉(zhuǎn)微動”等復(fù)合微動磨損的性能具有保持零件表面的接觸狀態(tài)而明顯改善其近似原位接觸的復(fù)合微動磨損復(fù)合的潤滑形式:銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的晶粒單元充滿潤滑油，每個銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的晶粒單元與零件的表面材料層的其它晶粒浸潤速度等浸潤性能不同、形成潤滑油吸附膜的性能不同，因而在機(jī)械零件相對運(yùn)動時，互相配合作用，并互相激蕩，潤滑作用增強(qiáng)，促進(jìn)及時形成潤滑油膜，增強(qiáng)潤滑作用；在機(jī)械零件的相對運(yùn)動過程中，銦材料具有良好的自潤滑性能，銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的晶粒具有貯油自潤滑性能，與潤滑油潤滑一起形成復(fù)合的潤滑形式，提升了潤滑性能，具有明顯改善機(jī)械零件接觸表面的摩擦副的摩擦學(xué)性能，從而有效減少摩擦副的摩擦磨損吸振減摩:銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的晶粒能吸收部分振動，對存在微動磨損的機(jī)械零件具有的吸收部分振動、減少因存在潤滑不充分的摩擦磨損有重要應(yīng)用價值，銦鎂內(nèi)凹槽狀或內(nèi)凹通孔狀微晶的晶粒對存在微動磨損的機(jī)械零件接觸表面具有獨(dú)特的減少摩擦磨損效果功效持久，因此，本發(fā)明的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的晶粒具有重要的應(yīng)用價值和實(shí)用意義。
[0008]本發(fā)明的有益效果是，能長期有效減少機(jī)械零件接觸表面的摩擦磨損，能有效減少微動疲勞、微動腐蝕，提高零件接觸表面抗“徑向微動+扭轉(zhuǎn)微動”等復(fù)合微動磨損的性能，使用方便，結(jié)構(gòu)簡單，適用性強(qiáng)，且應(yīng)用成本適宜，適合批量生產(chǎn)的特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的銦鎂內(nèi)凹微晶單元的20萬倍掃描電鏡圖像。
[0011]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的圖2中的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的1個銦鎂內(nèi)凹微晶單元的能譜圖。
[0012]附圖中，1-表面材料層，2-基體材料。

【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層是在零件設(shè)一表面材料層，表面材料層的金相組織具有含銦超過5096( 11%)、且銦和鎂的總含量超過5596( 1^%)的內(nèi)凹槽狀或內(nèi)凹通孔狀微晶，內(nèi)凹槽狀或內(nèi)凹通孔狀微晶數(shù)量為表面材料層的組成晶體總數(shù)的15%以上，基體材料可為其它成份和其它形狀金相組織，零件表面材料層和基體材料成為一體，形成銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層。
[0014]所述的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的銦鎂內(nèi)凹微晶單元可以是圓形或橢圓形或其它形狀的、內(nèi)凹槽狀或內(nèi)凹通孔狀微晶單元。
[0015]所述的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的銦鎂內(nèi)凹微晶單元大小尺寸:小于1^111，大于
0.2歷。
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017]實(shí)施例1
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的銦鎂內(nèi)凹微晶單元的20萬倍掃描電鏡圖像，圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的圖2中的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的1個銦鎂內(nèi)凹微晶單元的能譜圖。附圖中，1為表面材料層，2為基體材料。
[0018]本發(fā)明的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層是用八2910鎂合金材料通過機(jī)械加工方法制成機(jī)械零件，在零件的相互接觸表面進(jìn)行磨削、拋光研磨、清潔、除油、除銹、清洗、干燥并立即用氬氣保護(hù)，覆蓋一層平整潔凈的厚0.5皿、尺寸大小與零件表面相適的純銦材料，純銦材料與零件貼合良好、無皺折。調(diào)整好大功率脈沖激光功率和合適照射面積，用大功率脈沖激光照射零件表面0.5秒，停I秒，再用1.9倍功率的脈沖激光照射零件表面0.15秒，形成圖1所示的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層，圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的銦鎂內(nèi)凹微晶單元的20萬倍掃描電鏡圖像，圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的圖2中的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的I個銦鎂內(nèi)凹微晶單元的能譜圖。
[0019]零件表面銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的能有效減少微動疲勞、微動腐蝕，提高零件接觸表面抗“徑向微動+扭轉(zhuǎn)微動”等復(fù)合微動磨損的性能，具有保持零件表面的接觸狀態(tài)而明顯改善其近似原位接觸的復(fù)合微動磨損；其良好的自潤滑性能，與潤滑油潤滑、銦鎂內(nèi)凹槽狀或內(nèi)凹通孔狀微晶單元的儲油和潤滑一起形成復(fù)合的潤滑形式，提升了潤滑性能，極大提升了本零件應(yīng)用于微動摩擦磨損領(lǐng)域形成良好潤滑；材質(zhì)較軟且耐磨的銦材料層能吸收部分振動；銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層改善其接觸表面的表面摩擦因數(shù)，實(shí)現(xiàn)良好的減少摩擦磨損效果，尤其是減少微動磨損效果且功效持久。
【權(quán)利要求】
1.銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層，其特征在于:本發(fā)明的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層是在零件設(shè)一表面材料層，表面材料層的金相組織具有含銦超過50%( fft%)且銦和鎂的總含量超過55%(Wt%)的內(nèi)凹槽狀或內(nèi)凹通孔狀微晶，內(nèi)凹槽狀或內(nèi)凹通孔狀微晶數(shù)量為表面材料層的組成晶體總數(shù)的15%以上，基體材料可為其它成份和其它形狀金相組織，零件表面材料層和基體材料成為一體，形成銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層，其特征在于:所述的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的銦鎂內(nèi)凹微晶單元是圓形或橢圓形或其它形狀的、內(nèi)凹槽狀或內(nèi)凹通孔狀微晶單J Li ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層，其特征在于:所述的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層的銦鎂內(nèi)凹微晶單兀大小尺寸:小于1 μ m,大于0.2nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層，其特征在于:所述的銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層用AZ91D鎂合金材料通過機(jī)械加工方法制成機(jī)械零件，在零件的相互接觸表面進(jìn)行磨削、拋光研磨、清潔、除油、除銹、清洗、干燥并立即用氬氣保護(hù)，覆蓋一層平整潔凈的厚0.5mm、尺寸大小與零件表面相適的純銦材料，純銦材料與零件貼合良好，不能有皺折現(xiàn)象；調(diào)整好大功率脈沖激光功率和合適照射面積，用大功率脈沖激光照射零件表面0.5秒，停1秒，再用1.9倍功率的脈沖激光照射零件表面0.15秒，形成銦鎂內(nèi)凹微晶復(fù)合層。
【文檔編號】B32B3/30GK104290396SQ201410481279
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月20日
【發(fā)明者】林紹義 申請人:福建船政交通職業(yè)學(xué)院