激光熔覆制备TiC增强Ni-30Fe-20Al复合材料的组织与性能研究*
2021-07-27刘玉璠焦俊科徐子法欧阳文泰张咪娜昝少平张文武
航空制造技术 2021年12期
关键词:质量
刘玉璠 ,焦俊科,徐子法,欧阳文泰,张咪娜,刘 政,昝少平,张文武
(1. 江西理工大学,赣州 341000;2. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波 315201;3. 扬州大学,扬州 225127)
镍基合金具有较高的强度、抗氧化性和抗热腐蚀性等优异的综合性能,广泛应用于航天、航空、海洋、环保、能源等领域,被用来制造航空发动机和工业燃气轮机的热端部件。镍铝合金作为一种航空高温结构材料和功能材料,具有密度低、抗氧化性好、熔点高、屈服强度高的优点[1–3]。Guha等[4–6]发现,在镍铝合金中添加适量铁元素,金属原子含量比例为Ni–30Fe–20Al时,合金表现出良好的室温韧性和屈服强度特性。在Ni–30Fe–20Al合金中加入陶瓷颗粒,可以使其硬度、耐磨性、耐腐蚀性等得到进一步提高,从而满足极端环境的工作要求。常见的金属基陶瓷复合材料的制备方法有合金冶炼和粉末冶金,但这两种工艺面临着陶瓷颗粒分布不均、应力集中、低温塑性差等一系列问题。激光熔覆技术具有快熔快冷的特点,可以解决陶瓷颗粒在熔融过程中颗粒分布不均、偏析等问题,在金属基陶瓷复合材料的制备上优势显著。
国内外学者对激光熔融制备金属陶瓷涂层展开了一些研究。赵庆宇等[7–10]分别在Q235钢、27SiMn钢和45钢表面采用激光熔覆技术制备了金属复合涂层,研究表明涂层显微组织更加细小均匀,且熔覆层表现出较优的耐磨性、热磨损性和耐蚀性。陈瑶等[11–13]研究了激光熔覆不同含量TiC对硬质合金熔覆层的显微组织及力学性能的影响,发现其耐磨性能随着TiC质量分数的增加而提高,当TiC质量分数达到一定值时,熔覆层硬度及耐磨性可达到最大。……
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