激光熔覆原位自生复相陶瓷颗粒增强涂层

魏仑; 陈庆华; 龙晋明; 李建国; 蔡英文

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激光熔覆原位自生复相陶瓷颗粒增强涂层

魏仑 , 陈庆华 , 龙晋明 , 李建国 , 蔡英文

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激光熔覆原位自生复相陶瓷颗粒增强涂层

1.
上海交通大学材料科学与工程学院, 上海, 200030;
2.
昆明理工大学材料与冶金工程学院, 昆明, 650093

作者简介: 魏仑,男,1973年11月出生.博士研究生.主要从事激光在材料加工中的应用研究..

基金项目:
杰出青年基金;国家教委基金资助项目
中图分类号: TB331;TG156

Laser cladding in situ formed polyphase ceramic particle reinforced coating

1.
School of Materials Science and Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai, 200030;
2.
School of Materials and Metallurgical Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming, 650093
CLC number: TB331;TG156

摘要: 借助光学显微镜、X射线衍射仪、电子探针及显微硬度计等手段对熔覆层的组织、物相、元素分布和显微硬度分布特征进行了研究。熔覆层不同位置的凝固特征参数不同,形成的组织亦不同。陶瓷相的引入使得熔覆层晶粒细小,枝晶生长方向发生紊乱。原位反应生成的TiB2,Al2O3为亚微米颗粒,主要分布在晶粒内部,形成晶内复合,而未反应的TiO2,B2O3陶瓷颗粒分布在晶间。熔覆层物相主要为基体的γ相和基体上弥散分布的γ'相以及Al2O3,TiB2等陶瓷相等。研究了激光加工参数对显微硬度分布的影响。磨损试验表明,陶瓷增强颗粒的加入在很大程度上提高了覆层的抗磨损性能。
- 激光熔覆 /
- (TiO2+B2O3+Al2O3+TiB2)/Ni-Cr-Al金属陶瓷 /
- 微观组织 /
- 物相 /
- 耐磨性
Abstract: The microstructure,phase,element distribution and microhardness have been analyzed with the aid of microscope,X-ray diffraction,electron probe and microhardness-tester.It is shown that there are different solidification parameters for different zones in cladding layer,hence the different microstructure.Introduction of the ceramic made the microstructure very fine.Meanwhile,the growth direction of the dendrite is various because of the presence of the ceramic particle.It has been observed that the disperse Al2O3 and TiB2 with the size of sub-micrometer formed in the grains and unreacted B2O3,TiO2 are distributed along the grain boundary.There is a ceramic density-gradient distribution along the depth of the cladding layer.The highest value of microhardness was 434HV 0.2.Experimental results show that the γ-Ni,γ',Al2O3 and TiB2 are the dominant phases in the cladding zone.The microstructure and hardness of the cladding layer are governed by the laser processing parameters and the coating's chemical composition.The hardness and the wear property of the layer are significantly enhanced due to the present of ceramic in the coating.

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激光熔覆原位自生复相陶瓷颗粒增强涂层

作者简介: 魏仑,男,1973年11月出生.博士研究生.主要从事激光在材料加工中的应用研究.

1. 上海交通大学材料科学与工程学院, 上海, 200030;
2. 昆明理工大学材料与冶金工程学院, 昆明, 650093

收稿日期: 2001-07-17
录用日期: 2001-09-17
网络出版日期: 2002-07-25

基金项目: 杰出青年基金;国家教委基金资助项目

关键词:

摘要: 借助光学显微镜、X射线衍射仪、电子探针及显微硬度计等手段对熔覆层的组织、物相、元素分布和显微硬度分布特征进行了研究。熔覆层不同位置的凝固特征参数不同,形成的组织亦不同。陶瓷相的引入使得熔覆层晶粒细小,枝晶生长方向发生紊乱。原位反应生成的TiB2,Al2O3为亚微米颗粒,主要分布在晶粒内部,形成晶内复合,而未反应的TiO2,B2O3陶瓷颗粒分布在晶间。熔覆层物相主要为基体的γ相和基体上弥散分布的γ'相以及Al2O3,TiB2等陶瓷相等。研究了激光加工参数对显微硬度分布的影响。磨损试验表明,陶瓷增强颗粒的加入在很大程度上提高了覆层的抗磨损性能。