激光熔覆原位自生增強顆粒復合涂層研究.pdf

1、激光熔覆陶瓷顆粒增強金屬基復合涂層是一項先進的表面技術，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。在該技術中，激光熔覆原位自生陶瓷增強復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，在涂層內原位生成一種或幾種高強度、高彈性模量的陶瓷增強相，由于這種增強體是原位形核、長大的熱力學穩(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，且界面結合強度高。
　　 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復合涂層粉末進行實驗。利用XRD、SEM、和EMPA等分析手段對激光熔覆層的微觀組織進行分析；在HX-1型顯微硬度計測量涂層微區(qū)組織的顯微硬度值，在UMT-2型多功能摩擦磨損測試儀上進行干滑動摩擦磨損實驗。同時為了在銅合金表面得到良好的激光熔覆層，把理論與試驗相結合，通過熱力學理論計算，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涂

3、層。
　　 激光熔覆市售的KF-Co50復合涂層試驗表明：涂層與基體實現(xiàn)了良好的冶金結合；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，涂層組織細密，生成樹枝狀、塊狀、不規(guī)則等形態(tài)組織，對涂層的力學性能分析結果表明：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復合涂層試驗表明：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。涂層內枝晶組織細小均勻，枝晶內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)生相應的變化，熔覆區(qū)組織由細小分散的片狀和塊狀轉變?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