[发明专利]一种在锆合金中获得双峰板条结构的方法

摘要

本发明提供了一种在锆合金中获得双峰板条结构的方法，采用双相Zr‑2.5Nb合金，对其表面进行抛光处理后将其置于脉冲激光的工位上，在氩气保护下，用脉冲激光束对样品表面进行处理，主要参数范围：激光功率20~600W，能量密度3~50J/mm²，脉冲宽度2~6ms，离焦量2~4mm，扫描速度5~25mm/s；本发明技术方案在合金表面形成具有一定深度的改性层组织，改性层的上方是晶粒尺寸均匀的超细晶板条结构区域，在此区域的边缘出现了晶粒尺寸为亚微米（0.1~0.3um）与纳米（<30nm）的超细晶双峰板条结构即晶粒尺寸为亚微米级别的晶粒均匀的分布在尺寸为纳米级的基体中；可使双相锆合金表面显微组织大大细化；超细晶双峰板条组织使材料的强度得到改善，材料的塑性也可显著提高，进而改善了其表面综合机械性能。

主权项

一种在锆合金中获得双峰板条结构的方法，其特征在于包括以下步骤：(1) 工件的制备：首先利用线切割设备将锆合金的样品沿轧向、横向、法向按工艺要求的尺寸切取工件，得到立体状的样品；(2) 样品的抛光：将样品经过金相水磨砂纸逐级打磨平滑光亮，之后对样品进行电解抛光；电解抛光完成后将样品取出，并分别用清水与无水乙醇清洗样品表面；最后将样品表面吹干；(3) 样品的脉冲激光处理 ：将表面处理干净后的样品装夹好，放入脉冲激光设备的工作室内，并向工作室内充入惰性气体作为保护气体；启动脉冲激光设备，加载电压，对锆合金材料的表面进行激光表面强化处理。脉冲激光表面强化处理的主要参数范围：激光功率20~600W，能量密度3~50J/mm²，脉冲宽度2~6ms，离焦量2~4mm，扫描速度5~25mm/s；(4) 取出激光强化处理的样品，检查工件表面质量；发现通过脉冲激光表面处理后的锆合金材料表面形成具有一定深度的改性层组织。