不銹鋼激光熔覆Mo2C-Co基合金涂層組織與性能研究.pdf

1、本文以不銹鋼表面改性為應(yīng)用背景，采用5kwCO2激光器在409L不銹鋼表面制備Mo2C/Co基復(fù)合涂層。通過(guò)優(yōu)化工藝參數(shù)和合金粉末成分配比，獲得了成形性好、性能優(yōu)異的涂層。運(yùn)用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)及附件能譜(EDS)和X射線衍射儀(XRD)等方法，對(duì)熔覆層組織形貌、相進(jìn)行表征。利用顯微硬度儀、摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、電化學(xué)分析儀測(cè)試和分析涂層顯微硬度、耐磨損和耐腐蝕性能。
　　 激光熔覆Mo2C/Co基復(fù)合涂層最優(yōu)工藝

2、參數(shù)為P=3.2～3.8kw，V=8mm/s，此時(shí)涂層無(wú)裂紋、空洞缺陷，與基體呈冶金結(jié)合。涂層由熱影響區(qū)，熔合區(qū)和熔覆區(qū)組成。熔覆層與基材結(jié)合界面組織比較粗大，隨著離熔覆層界面距離的增加，涂層組織越來(lái)越細(xì)小，表層組織最細(xì)小，呈現(xiàn)平面晶→柱狀晶→樹(shù)枝晶過(guò)渡特征。
　　 其中，Mo2C的含量對(duì)Mo2C/Co基復(fù)合涂層微觀組織有顯著的影響。當(dāng)wt％(Mo2C)=40%，顯微組織由先析樹(shù)枝晶(γ-Co相)和枝間共晶((Mo，Cr)23C

3、6、(Mo，Cr)7C3、Mo2C相)組成；當(dāng)wt%(Mo2C)=60%時(shí)，熔覆層以Mo2C的熔合一析出機(jī)制為主，熔覆層主要組成相為(Mo，Cr)7C3、Co7Mo6、Mo2C等組成。
　　 Mo2C/Co基復(fù)合涂層性能分析表明：受細(xì)晶強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化及第二相強(qiáng)化影響，最佳工藝參數(shù)下熔覆層的顯微硬度(805～1346HV0.2)比基材(175HV0.2)提高了360～669%。摩擦磨損實(shí)驗(yàn)中，復(fù)合涂層以磨粒磨損為主，摩擦系數(shù)及磨損

4、量較409L不銹鋼有不同程度下降，其主要原因涂層硬質(zhì)相有效承擔(dān)載荷而抑制塑性變形，提高磨損性能。
　　 Mo2C/Co基復(fù)合涂層與409L不銹鋼在1mol/LH2SO4電化學(xué)腐蝕中，存在活化區(qū)、活化鈍化過(guò)渡區(qū)、以及鈍化區(qū)。其中，409L不銹鋼存在多次活化.鈍化轉(zhuǎn)變，腐蝕傾向高。采用logip作為氧化性酸中耐腐蝕評(píng)價(jià)參數(shù)，試樣耐腐蝕性能優(yōu)劣為：20%wt(Mo2C)>40%wt(Mo2C)>0%wt(Mo2C)>60%wt(Mo2