[发明专利]一种利用激光表面处理制备高硬度Cu基非晶合金涂层的方法

权利要求书

1.一种制备Cu基非晶合金涂层的方法，其特征在于步骤如下：

第一步：Cu-Zr-Ti合金的制备：

选择纯度为99. 9％的Cu、Zr、Ti元素为原料，按原子百分比Cu_xZr_yTi_z且x+y+z＝100，其中，50≤x≤65，5≤y≤45，5≤z≤40，配料，将配好的原料放置于真空电弧炉内，抽真空度至1—5×10^-3Pa，充入压力为0.04—0.06MPa氩气保护气体；调节电流200～250A，熔炼4—5遍后随炉冷却取出即制得均匀的Cu-Zr-Ti合金；

第二步：样品的制备：

将制备好的合金切割成15mm×10mm×2mm的样品，用砂纸、丙酮对表面进行处理，以增加材料表面对激光的吸收率；

第三步：激光处理：

将样品放置在激光器工作台的铜模上，调整激光器的保护气喷嘴至与样品表面成30°角，并且与激光光束同轴，从而防止在激光处理过程中样品发生氧化，激光器的工艺的参数为：激光器工作电压V为100～250V，频率f为8～14Hz，脉冲宽度为1～3ms，激光扫描速度为400～1200mm/min，光斑尺寸1mm；通过调节激光器的工艺参数，在样品表面在样品横断面出现明显的分层结构：Cu基非晶层、过渡区和基体，从而形成Cu基非晶层。

2.根据权利要求1所述的一种制备Cu基非晶合金涂层的方法，其特征在于：所述的Cu基非晶层的厚度为120μm～230μm。

3.根据权利要求1所述的一种制备非晶合金涂层的方法，其特征在于：Cu基非晶合金涂层的显微硬度高达800Hv。

4.根据权利要求1所述的一种制备非晶合金涂层的方法，其特征在于：所述过渡层的显微硬度为945Hv。

5.根据权利要求1所述的一种制备非晶合金涂层的方法，其特征在于：所述的激光器为Nd:YAG脉冲激光器，其额定功率为180W。

6.根据权利要求1所述的一种制备非晶合金涂层的方法，其特征在于：所述的激光器工作台的移动通过电脑控制激光扫描区域的形状，从而实现三维自动操作。