[发明专利]一种镁合金强变形及稀土扩渗表面改性的方法

摘要

本发明公开了一种镁合金强变形及稀土扩渗表面改性的方法，该镁合金强变形表面改性的方法包括以下步骤镁合金材料的表面纳米化处理；启动振动发生装置，使硬质合金弹丸获得使镁合金表面产生纳米结构的动能；硬质合金弹丸在垂直于待处理镁合金表面的方向上、在封闭空间里以可变的入射角进行循环往复的振动，获得纳米结构表层；将变形后的镁合金表面清洗干净；进行稀土扩渗，扩渗温度200℃～410℃，热处理时间3h～24h。本发明通过在热处理扩渗之前对镁合金进行机械研磨，形成纳米化表面结构，再通过热处理扩散对变形镁合金进行稀土扩渗，镁合金的纳米化表面结构使得扩渗温度大大降低，而稀土的渗入将进一步提高镁合金的硬度、耐磨性和耐腐蚀性等表面性能。

主权项

一种镁合金强变形及稀土扩渗表面改性的方法，其特征在于，该镁合金强变形表面改性的方法包括以下步骤：步骤一，表面纳米化处理，将加工成方形、表面经过抛光后的镁合金材料固定在频率可调的振动发生装置上面，作为底板；待处理镁合金上面固定环状合金器皿，在环状合金器皿中放入硬质合金弹丸，环状合金器皿上面盖上高硬度不易变形材料顶板；步骤二，启动振动发生装置，振动频率10Hz ～50Hz ，振动时间2h～20h；使硬质合金弹丸获得足以使镁合金表面产生纳米结构的动能；步骤三，硬质合金弹丸在垂直于待处理镁合金表面的方向上、在封闭空间里以可变的入射角进行循环往复的振动，不断与镁合金底板发生碰撞，使撞击点覆盖镁合金的整个表面，获得纳米结构表层；步骤四，稀土扩渗，将表面清洁处理过的镁合金置于无水无机稀土熔盐体系中，对熔盐体系进行加热保温处理，通过扩散渗透作用在镁合金表面形成一层含Mg‑Y,Mg‑Nd,Mg‑Gd化合物的镁合金扩渗层，扩渗温度200℃～410℃，热处理时间3h～24h；所述的硬质合金弹丸的直径为φ7mm～18mm；所述的弹丸数量为10个～50个；所述的稀土扩渗的具体步骤为：a：对镁合金进行表面清洁预处理：将机械研磨处理后的镁合金用酒精和丙酮清洗，干燥后备用；b：将NaF、YF3、GdF3和NdF3按照一定比例混合均匀，形成无水无机稀土熔盐体系；c：将无水无机稀土熔盐体系和预处理好的镁合金放入不锈钢罐中，使镁合金包埋于无水无机稀土熔盐体系中，并保证镁合金不得接触不锈钢罐壁，用铝箔密封好罐口；d：将不锈钢罐放入炉内进行加热保温处理，保温结束后将不锈钢罐取出，自然冷却至室温；e：从无水无机稀土熔盐体系中取出处理后的镁合金，清理干净其表面，即得到了在表面形成含Mg‑Y,Mg‑Nd,Mg‑Gd化合物扩渗层的镁合金。