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激光熔覆结合搅拌摩擦加工在奥氏体不锈钢表面制备超细晶互锁结构Ni-Al-WC涂层(英文)

发布时间:2018-08-26 19:23
【摘要】:在奥氏体钢表面制备具有超细晶结构且能与基体互锁的Ni-Al-WC涂层。首先采用激光在奥氏体钢表面熔覆Ni-Al涂层,然后采用搅拌摩擦加工(FSP)方法,以WC-Co合金为搅拌头,对激光涂层进行大变形改性,形成Ni-Al-WC超细晶复合涂层。采用扫描电子显微镜、X光能量散射谱仪、X射线多晶衍射、硬度仪及摩擦磨损试验机对样品的显微组织、相组成、硬度及摩擦磨损性能进行表征。结果表明,FSP的大变形效应可形成晶粒尺寸为1~2μm、厚度为100μm的超细晶层。同时,FSP过程还可往变形层中引入WC颗粒,因此变形以及WC颗粒双重强化极大地提高了硬度和耐磨性。另外,FSP大变形使涂层和基体之间形成互锁结构,有利于二者的结合。
[Abstract]:Ni-Al-WC coatings with ultrafine crystal structure and interlocking with substrates were prepared on the surface of austenitic steel. The laser cladding Ni-Al coating on the surface of austenitic steel was first used, and then (FSP) was fabricated by friction stirring. The laser coating was modified by large deformation with WC-Co alloy as the stirring head, and then the Ni-Al-WC ultrafine crystal composite coating was formed. The microstructure, phase composition, hardness and tribological properties of the samples were characterized by scanning electron microscope (SEM) and X-ray energy scattering spectrometer (SEM), X-ray polycrystalline diffraction (XRD), hardness tester and friction and wear tester. The results show that the large deformation effect of FSP can form ultrafine crystal layer with grain size of 1 渭 m and thickness of 100 渭 m. At the same time, the WC particles can be introduced into the deformable layer during the process of deformation, so the hardness and wear resistance are greatly improved by the double strengthening of the deformation and WC particles. In addition, the large deformation of FSP leads to the interlocking structure between the coating and the substrate, which is beneficial to the combination of the two.
【作者单位】: 中南大学粉末冶金国家重点实验室;华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室;黑龙江科技大学现代制造工程中心;
【基金】:Projects(51571214,51301205,51101126)supported by the National Natural Science Foundation of China Project(P2014-07)supported by the Open Fund of State Key Laboratory of Materials Processing and Die&Mould Technology,China Project(20130162120001)supported by the Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education of China Project(K1308034-11)supported by the Changsha Municipal Science and Technology Plan,China Projects(2015GK3004,2015JC3006)supported by the Science and Technology Project of Hunan Province,China Project supported by the Innovation-driven Plan in Central South University,China Project supported by the Independent Project of State Key Laboratory of Powder Metallurgy of Central South University,China
【分类号】:TG174.4

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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