钛合金表面激光熔覆Ti-Mo-Si涂层组织研究

发布时间：2017-08-28 23:32

  本文关键词：钛合金表面激光熔覆Ti-Mo-Si涂层组织研究

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【摘要】：为了改善钛合金的硬度和耐磨性能,利用5 k W YLS-5000光纤激光器,在TC4合金表面分别激光熔覆纯Ti粉、Ti-15%(Mo+Si)和Ti-30%(Mo+Si)混合粉末(质量分数,Mo与Si原子比为1∶2),通过正交实验选择合适的功率和扫描速度等工艺参数,得到3种不同的涂层,利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对熔覆层的微观组织进行观察和研究、X射线衍射仪(XRD)研究熔覆层相组成,用显微硬度仪测得3种熔覆层的硬度。结果发现,功率为3 k W扫描速度10 mm·s-1得到熔合较好,缺陷较少的熔覆层。熔覆纯钛粉涂层组织为细小针状马氏体α'相,熔覆Ti-15%(Mo+Si)涂层在界面处共析出白色条状Ti Si2,熔覆Ti-30%(Mo+Si)涂层上部出现了镶嵌在涂层中的分块状Mo5Si3,MoSi2硬质相,而且白色晶间析出物增多,XRD结果显示β相增多。3种涂层熔覆区硬度有很大的区别,熔覆纯钛粉涂层平均硬度为HV0.2500左右,熔覆Ti-30%(Mo+Si)涂层最高硬度达到了HV0.21120,是基体的3.4倍左右。分析比较了3种涂层组织差异的原因,Mo,Si元素添加对钛合金组织的影响,结合热力学分析,探讨混合粉末形成Mo Si2的反应机制。
【作者单位】： 上海工程技术大学材料科学与工程学院;
【关键词】： 激光熔覆 二硅化钼 TC 表面改性
【基金】：国家自然科学基金项目(51402189) 上海工程技术大学研究生创新项目(14KY0520)资助
【分类号】：TG174.4
【正文快照】： 钛合金具有一系列的优点,如比强度高、力学性能好、韧性和抗蚀性能好等。但是,钛合金本身硬度低,耐磨性能差,这些问题使钛合金的应用受到限制,因此提高钛合金的表面硬度,改善其耐磨性能成为拓展钛合金应用范围的重要途径,也成为材料研究领域的热点之一[1-2]。激光熔覆技术是利

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本文编号：750149