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1Cr17Ni2 不锈钢表面改性研究

2021-01-29王忠浩胡德安程东海李正兵程佳涛郭义乐

南昌航空大学学报(自然科学版) 2020年4期

王忠浩,胡德安,程东海,李正兵,程佳涛,郭义乐,黄 硕

(南昌航空大学 航空制造工程学院,南昌 330063)

引 言

1Cr17Ni2 钢属于马氏体-铁素体型不锈钢,由于它具有良好的综合性能,而在工业中有较广泛的应用,但是在一些特殊领域,它的性能不能满足要求[1-3]。目前,黄赟等[4-6]采用热处理工艺强化1Cr17Ni2钢,发现合适的热处理工艺,可以改善它的组织,提高其力学性能。但是,由于该不锈钢具有热处理组织稳定性欠佳等缺陷[3],导致对热处理工艺有严格要求,提高了加工成本。

激光表面熔覆技术是利用高能量密度激光束作为热源,选择性熔化金属粉末[7]。由于激光表面熔覆技术能够以较低成本改善基材性能,而被广泛应用于工业制造等领域[8]。GH4169 合金属于镍基高温合金,由于它的良好抗氧化性、抗疲劳性等优点,而被广泛应用于工业领域中[9]。目前,国内外还没有采用激光表面熔覆技术熔化1Cr17Ni2 钢表面的GH4169 粉末,实现对1Cr17Ni2 钢进行表面改性的相关报道。

采用激光表面熔覆技术,在1Cr17Ni2 钢表面熔覆GH4169 粉末,研究熔覆层的组织和硬度。

1 试验材料及方法

试验采用的成形基材为1Cr17Ni2 不锈钢,尺寸为60 mm × 50 mm × 4 mm。熔覆层采用的粉末为GH4169 合金粉末,颗粒度为-80 目~ +325 目。

将1Cr17Ni2 钢置于激光扫描工作台,用IPGYLR-4000 型激光器,进行激光熔覆实验。实验前,先用砂纸去除不锈钢表面氧化膜,在用丙酮擦拭、吹干。激光熔覆实验的工艺参数为:功率为700~1600 W,扫描速度为360~1200 mm/min,同轴送粉流量为35.8~178.7 mg/s,利用6 L/min 高纯氩气进行保护,离焦量为5 mm。激光增材成形后,将每个工件沿沉积方向线切割成适当尺寸,进行组织观察与力学性能测定。……

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