深松铲尖表面激光熔覆强化试验研究

发布时间：2021-01-27 21:52

　　采用激光熔覆技术将镍基合金熔覆在65 Mn钢表面,以正交试验为试验法,找到熔覆层质量最优的工艺参数组合。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪和显微硬度计测试了表面涂层的微观结构、物相组成和显微硬度。并对其摩擦磨损性能进行了试验。通过试验结果可知,熔覆层组织与钢基体的冶金结合界面良好,枝晶、柱状晶为主要显微组织。最优参数组合下的熔覆层的显微硬度为957 Hv0.1,是基体硬度的4倍。熔覆层的摩擦系数较小在0.54～0.7之间,摩擦系数稳定,同样的条件下,对比熔覆层与基体磨损量,其比值为1.0/3.5。由此比值可知,熔覆层具备的耐磨性明显更高。 

【文章来源】：黑龙江八一农垦大学学报. 2020,32(01)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

激光熔覆试验原理图

图2为试样截面在电子显微镜下观察到的宏观形貌。可见熔覆层宏观组织细密均匀，气孔、裂纹等组织缺陷并未出现，熔覆层结合界面质量良好紧密，测量镍基合金层厚度在1.5 mm左右。镍基合金涂层表面为典型的树枝晶，晶粒分布细密，组织细小均匀。熔覆层与基体结合界面结合紧密无裂纹，从熔覆层到基体的晶体逐渐变得细小致密。2.2 熔覆层的显微硬度

图3为镍基合金涂层的显微硬度曲线。由此图可见，试样从镍基合金层表面至基体的硬度总体趋势是不断下降的，镍基合金涂层的最大硬度达到1 100 HV0.1，镍基合金层厚度约1.5 mm。镍基合金涂层硬度平均值为957 HV0.1，是基体硬度297 HV0.1约3.2倍。那么其原因是镍基合金粉末在激光的照射下快速融化，由于基体的快速凝固，熔覆的镍基合金晶核不能充分的长大，所以结晶的晶粒变得细小，组织变得细密，对组织又有强化作用；另一方面，粉末中含有Ni、Cr等合金元素，这些元素能够形成硬质相，且组织为细密的枝晶组织，又因固溶强化效果明显，所以镍基合金涂层的硬度对比于基体而更高。另外越接近熔池底部冶金结合中的镍基合金稀释率越大，这些导致熔池部位硬度要低些。对镍基合金涂层进行显微硬度测试，激光熔覆极大的提高65 Mn钢表面的显微硬度，明显的强化了镍基合金涂层的表面硬度。2.3 熔覆层摩擦磨损性能

【参考文献】：
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本文编号：3003796