钛基非晶合金

激光冲击强化

激光冲击强化可同时提升钛基非晶合金的硬度、耐蚀性并显著降低磨损率，为海洋与航空航天等严苛环境下的应用提供基础。

Jiaming, Ben · 吴佳俊 · Xiulin, Ji · Taoqiang, He

Zhongguo Biaomian Gongcheng/China Surface Engineering 2024

参数信息

腐蚀速率降低幅度

47.2 %

磨损率降低幅度

47.3 %

技术优势

腐蚀速率大幅降低

激光冲击引入的残余压应力有效抑制腐蚀，7 J、20 N载荷下腐蚀速率较铸态降低约47.2%。

磨损率同期下降

激光冲击强化后磨损率显著降低，7 J、10 N载荷下较铸态降低约47.3%，且随脉冲能量增大效果更明显。

硬度显著提升

激光冲击显著提高冲击表面硬度和截面硬度，且随脉冲能量增大而增强，有助于抵抗塑性变形和粘着磨损。

结构保持非晶

XRD分析显示激光冲击处理前后钛基非晶合金无明显差异，说明强化不牺牲非晶结构。

应用场景

• 航空结构件：用激光冲击强化钛基非晶合金制造耐磨耐蚀结构件，在海洋大气环境中延长寿命。
• 海洋工程装备：强化后的钛基非晶合金在模拟海水中的腐蚀速率降低约47.2%，可直接用于海水接触部件。
• 医用植入体：钛基非晶合金本身生物相容性好，激光冲击进一步提高硬度和耐蚀性，适合植入体表面强化。
• 耐磨涂层：激光冲击强化可直接在块体表面形成高硬度、低磨损率的改性层，作为耐磨涂层替代方案。