1287 / 2023-03-20 09:59:04

激光仿生合金化Ni对7075铝合金磨损性能的研究

摘要

生物经过漫长的进化，在复杂的自然环境中逐渐进化出最佳的适应能力。通过对穿山甲、岩蜥、潮间贝类等耐磨生物深入的观察和研究，发现很多耐磨生物的体表均存在着“软硬相间”的非光滑结构，这些硬质点组织极大地保护了软相基体的磨损，起到了良好的支撑作用；而生物体的柔性部分通过连接刚性的硬质单元很好的改变了磨损的方向和形式，同时吸收一部分能量，从而提高了磨损抗力。受此启发，采用激光合金化技术在7075铝合金表面通过添加合金元素Ni制备了具有Al-Ni相“软硬相间”的非光滑仿生“贝壳”表面，进而显著改善了7075铝合金材料的耐磨性能。实验表明，当激光合金化能量为610.2J/cm²时，合金化单元体硬度最高且仿生试样的耐磨性最优，相对未处理试样其磨损失重量降低82.13%，结合合金化层的微观组织及物相变化，进一步分析了仿生合金化试样的耐磨机理。





关键词：激光，仿生，合金化，铝合金，耐磨性