激光熔覆碳纤维增强316L不锈钢的显微组织和耐磨性

发布时间：2021-01-10 16:42

　　采用激光熔覆技术制备了碳纤维增强316L不锈钢,研究了扫描速度对碳纤维增强316L不锈钢显微结构、显微硬度和耐磨性的影响。结果表明:激光熔覆316L不锈钢由γ-Fe相组成,而激光熔覆碳纤维增强316L不锈钢主要由M₂₃C₆、γ-Fe和α-Fe组成,其中M₂₃C₆均匀地分布在γ-Fe和α-Fe树枝晶间;随着扫描速度增大,枝晶臂间距减小,显微硬度先增加后减小,耐磨性先增强后降低;当扫描速度为12 mm/s时,激光熔覆碳纤维增强316L不锈钢的耐磨性最好,相对于未加碳纤维的激光熔覆316L不锈钢提高了约25.3%。 

【文章来源】：中国激光. 2020,47(05)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

碳纤维增强316L不锈钢粉末球磨后的形貌

图2为激光熔覆316L不锈钢与碳纤维增强316L不锈钢的XRD图谱。由图可知,碳纤维增强316L不锈钢主要由γ-Fe、M23C6和α-Fe组成。与未添加碳纤维的316L不锈钢相比,碳纤维增强316L不锈钢的XRD图谱中出现了M23C6(M为Cr、Fe与Ni)和α-Fe[25-26]的衍射峰,这表明加入的碳纤维与316L不锈钢内的Cr、Fe、Ni在激光作用下发生冶金反应形成了M23C6,少量面心立方结构的γ-Fe与碳纤维反应后转变为体心立方结构的α-Fe[27]。对于碳纤维增强316L不锈钢,尽管不同扫描速度下制得的熔覆层有着相同的相组成,但各组成相衍射峰的强度有所不同。随着扫描速度增大,M23C6和α-Fe衍射峰的强度呈现先增后减的变化趋势,而γ-Fe衍射峰的强度则呈相反的趋势变化,即在扫描速度为12 mm/s时,复合涂层中M23C6和α-Fe的含量最高。3.2 显微结构

式中:a为系数。由(3)式可知,随着扫描速度增大,枝晶间距离相应减小。所以,当扫描速度由9 mm/s增加到12 mm/s时,枝晶臂距离的平均值减小到1.26 μm,如图4(c2)所示。图4 激光熔覆316L不锈钢与碳纤维增强316L不锈钢的横截面形貌。

【参考文献】：
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本文编号：2969050