非晶材料及其在激光熔覆技術(shù)中的應(yīng)用
發(fā)布時間：2025-09-17
非晶材料，又稱金屬玻璃，是一類原子排列呈長程無序狀態(tài)的固體金屬材料。由于其獨(dú)特的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，該類材料表現(xiàn)出高強(qiáng)度、高硬度、優(yōu)異的耐磨性、耐腐蝕性及良好的軟磁性等性能，在工業(yè)先進(jìn)材料領(lǐng)域具有重要價值。激光熔覆是一種采用高能量密度激光為熱源，將熔覆材料與基體表面同時熔化并快速凝固，形成冶金結(jié)合的功能涂層的表面工程技術(shù)。該技術(shù)能夠改善工件表面的耐磨、耐蝕、抗高溫氧化等性能，應(yīng)用于關(guān)鍵機(jī)械部件的修復(fù)與強(qiáng)化。在激光熔覆過程中，非晶材料常以預(yù)置粉末或同步送粉形式被引入熔池。激光作用下粉末迅速熔化并在極短時間（通常為10^6 K/s量級）內(nèi)完成冷卻凝固。極高的冷卻速率抑制了晶體形核與長大，有助于在熔覆層中形成非晶相或非晶/納米晶復(fù)合結(jié)構(gòu)，從而使涂層具有更致密的組織、更少的缺陷以及更優(yōu)異的綜合性能。高性能非晶合金粉末專為激光熔覆工藝優(yōu)化設(shè)計，該類材料在熔覆過程中表現(xiàn)出良好的激光吸收率、潤濕性和非晶形成能力，可在多種基材上制備出結(jié)合強(qiáng)度高、裂紋敏感性低、耐蝕耐磨性能突出的非晶復(fù)合涂層。目前，該項技術(shù)已成功應(yīng)用于能源裝備、重型機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域的核心部件制造與再制造，例如液壓立柱、齒輪、軸承及汽輪機(jī)葉片等，有效延長了工件服役壽命，提升了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。
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