王永刚

(永城职业学院 机电工程系，河南 永城 476600)



Ti-6Al-4V合金表面激光熔覆涂层组织和性能

王永刚

(永城职业学院 机电工程系，河南 永城 476600)

摘要：Ti-6Al-4V合金的力学性能好，得到了广泛应用.在表面激光熔覆金属-陶瓷复合涂层是改善钛合金性能的重要方式，利用XRD、SEM和EDS等分析手段对NiCrBSi+5wt%BN熔覆层的微观组织进行分析.

关键词：Ti-6Al-4V合金；激光熔覆；微观组织

合金激光熔覆实验不仅具有较高的理论价值，而且有很大的实用价值.本文主要介绍在Ti-6Al-4V合金表面激光熔覆NiCrBSi+5wt%BN涂层，并通过X-射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、能谱仪(energy dispersive spectroscopy,EDS)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)分析熔覆层的组织和成分，并分析其强化机制和能有效改善钛合金的表面耐磨性的原因.总结了相应析出物的成分和微观特征，以便为今后的研究提供有益的指导.

1激光熔覆实验

实验用基底材料为国产Ti-6Al-4V合金, 原始棒材在780 ℃保温1 h后炉冷退火.钛合金基底材料用线切割机切割为φ20×30 mm的圆片试样.试样待熔覆表面经磨削加工，粗糙度为Ra=3.2 μm.预置粉末前用金相砂纸打磨以去除表面氧化膜，并用丙酮清洗.实验用的预涂材料采用NiCrBSi+5wt%BN复合粉末.NiCrBSi粉末的粒度范围为50～80 μm，熔点为1 100 ℃.BN粉末的粒度范围为10～30 μm，熔点为3 000 ℃.在实验中原位反应的Ti来自于Ti-6Al-4V，而为了减缓Ti和BN的反应程度，采用添加NiCrBSi自熔合金的方法，以获得质量较好的复合涂层[1].

将配好的预涂粉末NiCrBSi+5wt%BN在滚筒式混粉机中进行混粉10 h，然后与调好的有机黏合剂(聚乙烯醇)混成膏剂，均匀涂在试样表面，涂层厚度控制在0.8 mm左右，并在90℃下烘干2 h[1].激光实……