钛合金表面激光熔覆涂层的研究进展
2020-09-11张蕾涛刘德鑫张伟樯王雪松戴娇燕徐金富
表面技术 2020年8期
张蕾涛,刘德鑫,张伟樯,王雪松,戴娇燕,徐金富,
钛合金表面激光熔覆涂层的研究进展
张蕾涛1,刘德鑫1,张伟樯2,王雪松2,戴娇燕2,徐金富1,2
(1.长安大学 材料科学与工程学院,西安 710061;2.宁波工程学院 材料科学与化学工程学院,浙江 宁波 315211)
激光熔覆是钛合金表面改性的重要技术手段之一,已成为当前研究热点。综述了国内外关于钛合金表面激光熔覆抗高温耐氧化、耐腐蚀、耐磨损和生物陶瓷等涂层的熔覆材料、熔覆层相组成和强化机理等的研究现状。其中,抗高温耐氧化涂层主要由于TiO2、Al2O3等相的隔氧作用,提高了钛合金在高温下的抗氧化性;耐腐蚀涂层主要由于TiN和Ti2Ni等相的固溶强化及细小针状马氏体α’等的细晶强化,提高了其耐腐蚀性;耐磨损涂层主要由于TiC、TiB、TiB2等相的弥散强化作用,提高了涂层的耐磨性;生物陶瓷涂层由于HA、CaO等相的存在,增强了钛合金的生物相容性。其次,阐述了由于熔覆材料与基材的热物性差异、试样预处理不当和工艺调控不当等因素引起的未熔颗粒、球化效应、裂纹、气孔和夹杂等主要缺陷,以及调控激光功率、扫描速度等工艺参数,预热基体材料,通入保护气体和加入适当成分添加剂等控制和改善相关缺陷的措施。最后,展望了钛合金表面激光熔覆涂层和技术的发展方向。
钛合金;激光熔覆;表面改性;抗氧化;耐腐蚀;耐磨损;生物陶瓷涂层
钛合金由于比强度高、密度低和低温抗氧化等优点[1-2],在航空航天、汽车模具、石油化工等多个领域中已被广泛应用[3],同时基于其生物相容性较好,故可作为植入体应用于生物医学领域[4]。……
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