激光熔覆原位自生增強(qiáng)顆粒復(fù)合涂層研究.pdf

1、激光熔覆陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合涂層是一項(xiàng)先進(jìn)的表面技術(shù)，它可改善材料表面性能，如耐磨性、耐蝕性、抗氧化、抗熱震能力等。在該技術(shù)中，激光熔覆原位自生陶瓷增強(qiáng)復(fù)合涂層的方法是在激光照射下，通過元素之間或元素與化合物之間的原位反應(yīng)，在涂層內(nèi)原位生成一種或幾種高強(qiáng)度、高彈性模量的陶瓷增強(qiáng)相，由于這種增強(qiáng)體是原位形核、長(zhǎng)大的熱力學(xué)穩(wěn)定相，其表面無污染，因而避免了與基體相容性不良的問題，且界面結(jié)合強(qiáng)度高。
　　 為了在鈦合金表面獲得良好的耐

2、磨涂層，本文熔覆涂層分別選用了市售的KF-Co50和自制的CoBTiSi復(fù)合涂層粉末進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。利用XRD、SEM、和EMPA等分析手段對(duì)激光熔覆層的微觀組織進(jìn)行分析；在HX-1型顯微硬度計(jì)測(cè)量涂層微區(qū)組織的顯微硬度值，在UMT-2型多功能摩擦磨損測(cè)試儀上進(jìn)行干滑動(dòng)摩擦磨損實(shí)驗(yàn)。同時(shí)為了在銅合金表面得到良好的激光熔覆層，把理論與試驗(yàn)相結(jié)合，通過熱力學(xué)理論計(jì)算，選擇出Ni基熔覆涂層體系，利用橫流CO2激光器在銅合金表面原位自生陶瓷顆粒增強(qiáng)涂

3、層。
　　 激光熔覆市售的KF-Co50復(fù)合涂層試驗(yàn)表明：涂層與基體實(shí)現(xiàn)了良好的冶金結(jié)合；熔覆區(qū)是在γ-Co固溶體基體上均勻分布著大量的TiB2、TiC、WB和Cr5Si3陶瓷相和金屬間化合物，涂層組織細(xì)密，生成樹枝狀、塊狀、不規(guī)則等形態(tài)組織，對(duì)涂層的力學(xué)性能分析結(jié)果表明：涂層顯微硬度值較基體有顯著提高，涂層獲得最高硬度可達(dá)1000HV以上，約為基體硬度的3-4倍，顯微硬度值從表面到基體呈較平穩(wěn)的過渡。涂層耐磨性較基體有顯著提高

4、。涂層中的磨損機(jī)制主要為磨粒磨損及其引起的剝層，基體中除此之外還有粘著磨損。
　　 激光熔覆自制的CoTiBSi復(fù)合涂層試驗(yàn)表明：涂層中原位合成的TiB2和TiB陶瓷相均勻分布在γ-Co基合金涂層中。涂層內(nèi)枝晶組織細(xì)小均勻，枝晶內(nèi)和枝晶間存在明顯的組織和成分差異。隨著Ti、B含量的增加，激光熔覆原位生成物的組織形態(tài)發(fā)生相應(yīng)的變化，熔覆區(qū)組織由細(xì)小分散的片狀和塊狀轉(zhuǎn)變?yōu)橹鶢钪ЫM織，取向規(guī)則，分布均勻。涂層顯微硬度值比基體顯著提高