Al2O3对激光熔覆镍基涂层耐磨性的影响VIP免费

第30卷第4期2009年8月热处理技术与装备RECHULIJISHUYIJZHUANGBEIVo1．30．NO．4Aug，2009·表面改性·A12O3对激光熔覆镍基涂层耐磨性的影响相琚，李刚，徐艳菊，李赫亮(辽宁工程技术大学材料科学与工程系，辽宁阜新123000)摘要：：研究A1：0，对激光熔覆镍基涂层耐磨性的影响。通过显微组织的观察，硬度测试和耐磨性测试，结果表明，添加AI203具有改变显微组织和激光熔覆层性能的作用。显微组织得到了细化，耐磨性得到显著的提高。关键词：激光熔覆层；A1203；显微组织；耐磨性中图分类号：TG174文献标识码：A文章编号：】673—4971(2009)04-0006一O5EfectofAI2O3ontheWearResistanceofNickel-basedAlloysCoatingbyLaserCladdingXIANGJun，LIGang，XUYan-ju，LIHe·hang(CollegeofMaterialsscienceEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，FuxingLiaoning123000，China)Abstract：TheeffectofAI2O3onthewearresistanceoflasercladdingnickel—basedau0ycoatingisinvesti—gated．Throu【ghtheresultsofmicrostructureobservations．hardnesstestandweartestitshowsthatthead—ditionofM2O3carlmodifythemicrostructureandpropertiesoflasercladdingcoating．ThemicrostructuregetsrefinedandWearresistanceareconspicuouslyimproved．Keywords：lasercladdingcoating；A12O3；microstructure；wearresistance0引言自大功率激光器投入工业使用以来，激光熔覆技术得到了迅速发展，已成为一种提高材料表面性能的有效手段。本试验选用激光熔覆金属一陶瓷复合涂层技术将金属材料的强韧性与陶瓷材料优异的耐磨、耐蚀和抗氧化性能有机地结合在一起，能够大幅度提高零件的使用寿命¨J。以往的研究者已成功地选用了硼化物和碳化物陶瓷粉末进行激光熔覆’。而本文将选用氧化物陶瓷粉末，因为A1O，在自然界中的硬度仅次于金刚石，且容易在表面形成致密的氧化膜，同时AIO，的价格比较低，所以选择MO，作为增强材料进行激光熔覆，预计可进一步提高涂层的性能。1试样制备与试验方法1．1试样制备试样基体采用45钢，尺寸为80rnnl×25nlnl×12mnl，熔覆前对其表面进行预磨、抛光、用丙酮溶液清洗除油，烘干备用。试验采用具有良好的抗高温(可达760oC)、抗氧化性及优异的耐磨性、耐蚀性的Ni60合金粉末，粒度为270目。粉末的主要化学成分(质量分数，％)为0．5～1。5C，2。0—5．0B，2．5—5．5Si，13．6～l7．5Cr，≤14．0Fe，其余Ni。本实验采用预置法进行激光熔覆，用精度为0．1mg的FA1104N型电子天平称5gNi60合金粉末和质量分数分别为Ni60合金粉末的10％、20％、30％、40％的A1：0，粉末，将不同含量的AI0，粉末分别添加到Ni60合金粉末中，在研磨坩埚中研磨4O一50min，使收稿日期：2009—03—20作者简介：相瑶(1983一)，女，在读研究生，主要从事激光柬表面改性技术研究。联系电话：13941827469；E—mail：moqizixuan521@163．corn基金项目：大连理工大学三来材料改性国家重点实验室开放课题资助项目(0601)第4期相瑁等：A10，对激光熔覆镍基涂层耐磨性的影响·7·Ni60与0充分混合均匀。然后加入少量乙醇使其呈糊状，均匀地平铺在45钢基体上，铺粉厚度大约l。0mm，然后用大连光洋科技的TLF3200TM激光焊接机对预置涂层进行单道熔覆处理，形成A1O，含量不同的镍基合金熔覆层。激光输出功率P=320oW，光斑直径D=5mm，扫描速度V=8mm／s。1．2试验方法用HF与HNO按3：7比例配制的腐蚀液腐蚀试样，然后采用SSX-500型扫描电镜(SEM)观察合金熔覆层的组织形貌；采用HR-150A洛氏硬度计，依次打出不同AI0含量的熔覆层硬度；用HX—l型显微硬度计测量显微硬度，将试样在200g载荷(加载时间为2Os)作用下，每隔0．05mm打一点，测量(a)Ni60(c)Ni60+20％AI~O3熔覆层、热影响区和基体上的显微硬度，以观察从熔覆层表面到基体的显微硬度变化，根据显微硬度公式HV，计算各点的显微硬度，式中，P为载荷重量，d为菱形压痕对角线长度；用ML-10型磨损试验机测量耐磨性，载荷为1．5kg，转速为400r／rain，磨损量程为1个往复，使用360水砂纸，测出磨损后的质量，求出失重Am，根据s=Am／S计算出磨损率。2试验结果与分析2．1显微...