激光熔覆原位合成NiAl/Al基复合涂层研究

发布时间：2024-02-20 02:42

　　NiAl金属间化合物具有密度低、导热性能好、熔点高和在高温时具有良好的抗氧化性等特点，常常作为复合材料的增强体，因此，它被广泛的应用于航天航空领域，作为高温结构材料以及复合涂层材料。 本文运用激光熔覆技术在Q235钢表面制备了NiAl/Al基原位复合涂层，根据DSC和XRD实验结果，结合理论计算研究了Ni-Al系原位自生反应的热力学与动力学；采用光学显微镜和XRD方法分析了复合涂层的微观结构和物相组成，并利用多功能表面测试仪及磨损试验机表征了复合涂层的耐磨性能，得出以下结论： （1）通过热力学和动力学的分析，Ni-Al系中原位自生反应生成的金属间化合物主要为：NiAl、Ni3Al、NiAl3和Ni2Al3。根据吉布斯自由能Δ GθT的计算结果,金属间化合物的热力学稳定性由低到高分别为：NiAl→Ni3Al→NiAl3→Ni2Al3。当温度T=893K时，原位自生反应生成了NiAl3相，随温度的升高NiAl3向富镍区扩散；当T=1138K时，最终生成NiAl和Ni2Al3相。Ni-Al系原位自生反应的动力学过程是：熔融、扩散、反应、结晶。反应物的组成会改变原位自生反应进行的方向和反应速率...

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图1-1受激光照射后的反射率与光束波长的关系

图1-1受激光照射后的反射率与光束波长的关系ThecurvefortherelationshipofMetalreflectanceand的物化现象中的一个重要的组成部分，当熔覆粉末发生熔液界面，随后熔覆层凝固，界面由液-固界面撒在基体材料表面上可以有效的解....

图1-2熔覆层横截面形貌

图1-2熔覆层横截面形貌Fig.1-2Thecross-sectionalmorphologyofclading艺应该尽量避免基体材料熔化所带来的对复合涂光对基体表面的作用时间等，要尽量的限制基过程非常复杂，对裂纹也非常的敏感，激光熔它的行为，包括基体选用什么材料、....

图2-1YLS-4000-CL型光纤激光器和送粉器Fig.2-1YLS-4000-CLlaserandpowderfeeder

第二章实验材料及实验方法789101112131440%45%45%45%45%45%45%45%1111111112888861012700400500600700700700700本次实验采用的是YLS-4000-CL型光纤激光器(如图2-1所示)，熔覆合金粉末的加....

图2-2金相显微镜

第二章实验材料及实验方法对熔覆层混合粉末进行差热分析，主要研究原位自生反应机理。测试时，采用高纯氩保护，流量4ml/min，升温速度分别采用5℃/min、10℃/min、15℃/min和20℃/min，试范围：25℃~1200℃，温位和热量采用标准件锢和锌进行校准和标定....

本文编号：3903716