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SiC增强Ni35合金激光熔覆层的组织和性能

2021-09-29李新梅王松臣

机械工程材料 2021年9期

柴 程,李新梅,王松臣,王 根

(新疆大学机械工程学院,乌鲁木齐 830046)

0 引 言

激光熔覆技术是一种用高能激光束照射基体表面涂覆的粉末,使粉末与基体表层快速熔化形成涂层,从而改善材料表面性能的表面处理技术[1]。该技术具有熔池升温快,基体热影响区小、热变形小,涂层表面成形良好[2]以及可实现大型复杂零部件的局部区域表面处理等优点。

为了提高激光熔覆层的耐磨和耐腐蚀性能,学者们通常在铁基、镍基和钴基等合金粉末中添加WC、TiN和TiC等增强材料[3-4]。镍基陶瓷涂层是以镍基合金粉末为黏结相、陶瓷粉末为增强相制备得到的涂层。常用的镍基合金粉末有Ni60、Ni60A、Ni45和Ni35合金等,陶瓷粉末有Al2O3、Ti2O、WC和SiC等。其中,SiC因具有硬度高,热膨胀系数小,耐磨、耐腐蚀性能优异以及抗高温氧化性能良好等优点而得到广泛应用[5]。井振宇等[6]在45钢表面制备了质量分数11%WC增强Ni35合金涂层,发现该涂层的组织均匀、硬度高、耐腐蚀性能好。张维平等[7]在45钢表面制备了SiC/钴基合金复合涂层,发现该涂层的硬度约为基体的4倍,耐磨性能较基体提高。

低功率(1 000~1 500 W)激光熔覆是一种能减小热影响区尺寸、降低熔池稀释率、提高能量有效利用率的熔覆方法。目前,在低功率激光熔覆SiC/镍基合金复合涂层组织与性能方面的研究较少。作者在不同低激光功率和不同激光扫描速度下采用激光熔覆方法制备了质量分数20%SiC增强Ni35合金熔覆层,确定了最佳激光功率和激光扫描速度,并研究了最佳工艺下熔覆层的组织和性能。……

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