Zr-4合金表面激光熔覆不同类型TiN粉末的组织与性能

发布时间：2019-07-13 21:13

【摘要】：通过在Zr-4合金表面分别预置3种不同种类的TiN粉末,利用5 kW横流CO_2激光器在锆合金表面原位制备TiN/ZrN复合涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计和万能摩擦磨损试验机表征分析了熔覆层的显微组织、物相、显微硬度和室温干滑动摩擦磨损性能。结果表明:3种熔覆层表层均由TiN、ZrN、ZrO_2、TiZrN_2组成,由于硬质相的存在,熔覆层均具有较高的硬度和良好的耐磨性能;其中,添加纳米TiN粉末的激光熔覆层组织最为细小均匀,熔覆层截面的硬度梯度分布最为均匀,磨损质量损失最小,磨损机制表现为磨粒磨损。
[Abstract]:Three different kinds of TiN powder were preset on the surface of Zr-4 alloy, and TiN/ZrN composite coating was prepared on zirconium alloy surface by 5 kW crossflow CO_2 laser. The microstructure, phase, microhardness and dry sliding friction and wear properties of the coating were characterized by scanning electron microscope (SEM), X-ray diffractometer (XRD), microhardness tester and universal friction and wear tester. The results show that the surface layer of the three kinds of coating is composed of TiN,ZrN,ZrO_2,TiZrN_2, and the coating layer has high hardness and good wear resistance due to the existence of hard phase, among which the microstructure of the laser coating layer with nano-TiN powder is the smallest and uniform, the hardness gradient distribution of the cross section of the coating layer is the most uniform, the wear mass loss is the smallest, and the wear mechanism is abrasive wear.
【作者单位】： 南华大学机械工程学院;南华大学电气工程学院;
【基金】：国家重大专项子课题(2015ZX06004001-002) 湖南省自然科学基金(2015JJ6098)
【分类号】：TG174.4

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