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机械振动辅助激光熔覆Fe-Cr-Si-B-C涂层的显微组织及界面分布形态

发布时间:2018-06-30 07:02

  本文选题:机械振动 + 激光熔覆 ; 参考:《光学精密工程》2015年08期


【摘要】:采用机械振动辅助激光熔覆复合改性新工艺,在45钢表面制备了单道Fe-Cr-Si-B-C合金涂层。借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能量分散谱(EDS)分析了熔覆层的物相组成、微观结构和元素分布,通过HVS-1000型显微硬度计测试了熔覆层的显微硬度。结果表明,熔覆层主要由α-(Fe,Cr)固溶体、M7C3(M=Fe、Cr)碳化物、Fe2B硼化物和少量Fe0.9Si0.1组成。在机械振动辅助作用下,熔覆层结合界面组织由平面晶向带状和柱状晶转变,振幅为0.13~0.18mm时的晶粒细化效果最为明显;熔覆层中增强相形态随着频率的增加由短杆状向颗粒状、层状、条状转变,分布形态由杂乱分布向弥散分布和网状分布转变。相比未加机械振动的熔覆层,机械振动下的熔覆层中气孔、裂纹减少,显微硬度提高了约13.9%。这些结果显示熔覆层中显微组织形态及其分布主要受振幅和频率协同作用的影响。
[Abstract]:Single pass Fe-Cr-Si-B-C alloy coating was prepared on 45 steel surface by mechanical vibration assisted laser cladding. By means of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS), the phase composition, microstructure and element distribution of the cladding were analyzed. The microhardness of the cladding was measured by HVS-1000 microhardness meter. The results show that the cladding layer is mainly composed of 伪-(Feo Cr) solid solution M 7C 3 (Mu Fe Cr) carbides, Fe 2B boride and a small amount of Fe 0.9Si 0.1. Under the assistance of mechanical vibration, the interface structure of the cladding layer changes from plane crystal to banded and columnar crystal, and the grain refinement effect is most obvious when the amplitude is 0.13~0.18mm, and the morphology of reinforcing phase in the cladding layer changes from short rod to granular with the increase of frequency. Layer, stripe transition, distribution form from disorderly distribution to dispersive distribution and network distribution change. Compared with the cladding layer without mechanical vibration, the porosity, crack and microhardness of the cladding layer under mechanical vibration are reduced and the microhardness is increased by about 13.9%. These results show that the microstructures and their distribution in the cladding are mainly influenced by the synergism of amplitude and frequency.
【作者单位】: 昆明理工大学材料科学与工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(No.61368003) 昆明理工大学分析测试基金资助项目(No.20140186)
【分类号】:TG174.4

【参考文献】

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【共引文献】

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