Ni-Nb-Sn激光熔覆與誘導(dǎo)自蔓延燒結(jié)合成組織性能研究.pdf

1、采用激光熔覆技術(shù)在45鋼基體上成功制備了的Ni-Nb-Sn非晶復(fù)合涂層。研究了激光熔覆涂層的組織、結(jié)構(gòu)、性能及不同工藝參數(shù)對組織性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:激光制備獲得的涂層與基體達(dá)到了良好的冶金結(jié)合,涂層均勻致密,無孔洞、氣泡,夾雜以及開裂等宏觀缺陷。涂層橫截面由表及里分別為熔覆區(qū)(CZ)、結(jié)合區(qū)(BZ)、熱影響區(qū)(HAZ)和基體,其組織形貌依次是:表層為細(xì)小的樹枝晶和胞狀晶、中部為樹枝晶和平面晶、熱影響區(qū)為馬氏體+殘余奧氏體和基體

2、為鐵素體、珠光體和一些未熔的碳化物。XRD分析可知,涂層物相主要由非晶相、Ni3Nb、Ni3Sn4,Nb2O3、SnO和單質(zhì)Ni組成;涂層硬度、耐磨性、耐蝕性都有提高。Ni-Nb-Sn非晶復(fù)合涂層在功率為3.3kW時,涂層表面硬度最高,為1451.8HK;磨損率最小為0.195g/cm2;鹽霧試驗(yàn)中,單位面積增重最小,為0.026g/cm2,性能最佳。為了獲得更好的非晶涂層,利用等電子濃度和變電子濃度線判據(jù)設(shè)計出Ni42Zr30Ta28

3、成分。研究結(jié)果表明:在激光功率為3.3kW時,表層顯微硬度高達(dá)2954.8HK;磨損率最小,為0.462g/cm2;鹽霧試驗(yàn)中,單位面積增重最小,為0.01774g/cm2,性能最佳。激光熔覆中發(fā)現(xiàn)Ni-Nb-Sn粉末具有非常強(qiáng)烈的激光燒結(jié)自蔓延現(xiàn)象,故進(jìn)行了激光誘導(dǎo)自蔓延合成工作,對制備的Ni-Nb-Sn合金進(jìn)行了比較深入的研究。研究結(jié)果表明:合金產(chǎn)物主要由非晶相、Ni3Sn4、Ni3Nb以及單質(zhì)相Nb和陶瓷相NbO2組成。壓制壓力為