鈦合金激光熔覆金屬陶瓷復合涂層組織性能研究.pdf

1、利用激光熔覆技術(shù)在鈦合金表面制備金屬陶瓷復合涂層可以實現(xiàn)金屬基體與陶瓷材料優(yōu)異性能的良好結(jié)合，該領(lǐng)域研究應(yīng)用前景廣闊。本實驗在Ti-5621s鈦合金表面成功制備了以Ni基為基底，Ti<,5>Si<,3>陶瓷相為主的復合陶瓷涂層；在Ti6A14V鈦合金表面制備了以Ni基為基底，TiC陶瓷相為主的復合陶瓷涂層。利用SEM，EPMA電子探針及X射線衍射儀研究了熔覆層的化學成分，宏觀、微觀結(jié)構(gòu)及相組成。研究了激光熔覆表層至基體顯微硬度變化。

2、 利用激光熔覆技術(shù)，選用優(yōu)化的激光工藝參數(shù)在鈦合金表面制備了不同熔覆層成分的熔覆層。Ni-Cr-Si-Co(SA組)熔覆層主要是以Ni基為基底，原位析出相有穩(wěn)定態(tài)的Cr<,3>Si和Ni<,4>Ti<,3>，還有亞穩(wěn)相Cr<,2>Ti；Ni-Cr-Si(SB組)激光熔覆層主要包是以Ni和Cr為基底，原位析出相有穩(wěn)定態(tài)的Ti<,5>Si<,3>和Cr<,3>Si，還有亞穩(wěn)相Ni<,4>Si<,2>和Cr<,3>Si；Ni-Cr-Si-

3、B(SC組)激光熔覆層以Ni為基底，原位析出相有穩(wěn)定態(tài)的Ti<,5>Si<,3>、Cr<,2>B和TiB<,2>，還有亞穩(wěn)相TiB和Ni<,3>B。Ni-Cr-Ni-C(SD組)熔覆層中主要是以Ni基為基底，原位析出相有穩(wěn)定態(tài)TiC陶瓷相。它們在涂層熔區(qū)內(nèi)以晶內(nèi)先共晶金屬基體相與晶間混合共晶組織的形式存在。激光熔覆原位合成產(chǎn)物的產(chǎn)量隨涂層成分配制的變化而改變。 為了得到性能優(yōu)異的熔覆層，分別對熔覆試樣進行了多種工藝參數(shù)的比較：在

4、熔覆材料成分相同的條件下，改變?nèi)鄹矔r的熔覆功率：在相同的熔覆功率條件下，改變?nèi)鄹膊牧铣煞?。研究結(jié)果表明，要獲得性能優(yōu)異的熔覆層，需要選擇合適的激光熔覆功率和熔覆層成分。 對涂層機械力學性能的分析表明：涂層顯微硬度值較基體有顯著提高，從表面到基體呈平穩(wěn)過渡的梯度分布，熔覆質(zhì)量良好試樣的顯微硬度受涂層成分影響不大；涂層強化機制主要有細晶強化、硬質(zhì)相彌散強化、過飽和固溶強化及位錯堆積強化等；熔區(qū)組織較基體顯著細化；激光處理后材料耐磨性