TiC 含量对激光熔覆Fe 基复合涂层组分和性能的影响
2021-06-16陈星尹健皮自强杜开平郑兆然
热喷涂技术 2021年4期
陈星,尹健,皮自强,杜开平,郑兆然
(1.矿冶科技集团有限公司,北京 100160;(2.北京飞机维修工程有限公司,北京 100621;3. 特种涂层材料与技术北京市重点试验室,北京 102206)
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石油化工等领域的机械设备在极端恶劣的工作条件下长期服役,易因磨损而失效,需要对磨耗部件进行周期性更换[1-3]。因此,磨耗部件的性能直接影响机械设备的服役寿命和可靠性。通过表面强化技术对磨耗部件表面进行处理,可有效提高其耐磨性,大幅提高机械设备的服役寿命[4,5]。
激光熔覆技术是常用的表面强化技术,它利用高能密度的激光束使熔覆材料与部分基材一起熔凝,形成致密冶金结合的熔覆层,它具有细化晶粒、改善强韧性的特点。颗粒增强Fe 基复合材料是一种将低成本、高韧性Fe 基材料与硬质陶瓷或金属材料结合在一起,同时具有高强度、韧性及优异的耐磨性的材料。在不损失材料韧性的基础上,还大幅提高了材料耐磨性。在金属部件表面采用激光熔覆技术制备颗粒增强Fe 基复合涂层可有效减少金属部件的磨损,提高其服役寿命和安全可靠性,引起研究人员的广泛关注[6-8]。TiC颗粒具有熔点高、硬度高,热膨胀系数与Fe 基体接近,同时与Fe 基体具有良好的润湿性和界面结合性,是Fe 基复合材料常用的增强颗粒[9,10]。路王珂[11]将纳米 TiC 添加到导卫板表面合金中,检测到合金组织存在奥氏体和 M7C3碳化物,显著提高了合金层的硬度和耐磨性。Ertugrul[12]制备了316L / TiC 复合涂层,发现TiC 粉末发生溶解,奥氏体微观组织结构中晶粒细化效果以及存在新的 MC 球状碳化物,使硬度提高了100 HV。……
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