純鈦表面激光熔覆鋯基非晶復(fù)合涂層及其性能研究.pdf

1、非晶合金具有高強(qiáng)度、良好的耐腐蝕與耐磨性能。但由于非晶形成能力的限制，通常情況下，制備出的非晶尺寸有限。如果將非晶合金熔覆在合金表面必將提高該合金的耐磨與耐蝕性，從而拓展非晶合金的應(yīng)用范圍。本文利用激光表面快凝技術(shù)，在純鈦表面制備出非晶納米晶復(fù)合涂層。并且，利用有限元方法對(duì)激光熔覆過程中的溫度場(chǎng)進(jìn)行了模擬，分析了激光掃描速率對(duì)溫度場(chǎng)的影響，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)研究了激光掃描速率對(duì)溫度場(chǎng)的影響。最后，在不同溫度下退火，研究退火溫度對(duì)非晶復(fù)合涂層組織

2、與性能的影響。其主要結(jié)論如下：
　　(1)對(duì)激光熔覆過程的溫度場(chǎng)數(shù)值模擬。結(jié)果表明，激光輻照工藝參數(shù)決定了試樣表面峰值溫度以及溫度梯度的分布，激光熔覆過程中熔池中心溫度與激光掃描速度成反比關(guān)系。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合。
　　(2)以Zr60Cu25Al10Fe5合金為熔覆材料，在激光功率為1300W，掃描速率為10mm/s，光斑直徑為6mm時(shí)成功制備出了Zr基非晶復(fù)合涂層，涂層與基體間形成了良好的冶金結(jié)合，涂層較基體擁有

3、較高的硬度和較小的摩擦系數(shù)，極大地改善了基體的耐磨性能。
　　(3)激光掃描速率對(duì)熔覆層的顯微組織與力學(xué)性能的主要影響。隨著掃描速率的增加，冷速速率逐漸加快，非晶形成能力增強(qiáng)，晶粒尺寸逐漸減少。隨著掃描速率的增加，由于晶粒細(xì)化作用，硬度與耐磨性首先呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，而后，由于非晶相的形成使得其硬度與耐磨性能逐漸降低。
　　(4)后續(xù)熱處理對(duì)非晶納米晶復(fù)合涂層組織與性能的影響。隨著退火溫度的增加，非晶復(fù)合涂層非晶含量逐漸下降。在