【摘要】：結(jié)合鋁青銅材質(zhì)的元素組成、激光加工技術(shù)的特點(diǎn)配制了高硬度的激光熔覆粉末,實(shí)現(xiàn)了鋁青銅合金的改性處理。結(jié)果表明,鋁青銅與熔覆層實(shí)現(xiàn)了良好的化學(xué)冶金結(jié)合;熔覆層硬度略高于鋁青銅,其摩擦磨損性能與鋁青銅材質(zhì)相當(dāng)。
【圖文】：

載時(shí)間20s。摩擦磨損試驗(yàn)按照GB/T12444.1-2006金屬材料磨損試驗(yàn)方法在MMS-2A屏顯摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，摩擦下線為Gr15，其硬度為60HRC左右。潤(rùn)滑油采用HF-246型號(hào)摩擦油，載荷400N，轉(zhuǎn)速ω為200r/min，試驗(yàn)時(shí)間為2h，磨損量為試樣初始質(zhì)量G1與試驗(yàn)結(jié)束后試樣質(zhì)量G2的差值，即G1-G2。3結(jié)果與討論3.1組織特征3.1.1基體組織激光熔覆加工過程中由于產(chǎn)生大量的熱量，勢(shì)必向基體材料內(nèi)部傳輸，會(huì)對(duì)基體材料產(chǎn)生一定的影響，距熔覆區(qū)域較遠(yuǎn)的部位，受影響不大，幾乎保留著原始形貌，晶粒較粗大，如圖1（a）。距離熔覆區(qū)域比較近的位置，組織變化就比較大，晶粒比較細(xì)小，如圖1（b），其主要原因是在結(jié)合區(qū)域附近基體組織受熱重新熔化并再結(jié)晶，且激光對(duì)組織加熱與冷卻速度極快，所以微觀組織變化也較明顯，晶粒細(xì)化較明顯，這一點(diǎn)比較圖1（a）與圖1（b）的組織狀態(tài)可以得到。圖1（a）顯示在遠(yuǎn)離結(jié)合區(qū)的基體位置，晶粒大小為20～40μm。圖1（b）所示，結(jié)合區(qū)域附近晶粒大小約為10μm。3.1.2打底層組織激光改性處理關(guān)心的是熔覆層與基體的結(jié)合狀況，主要考察熔覆層與基體是否實(shí)現(xiàn)良好的冶金結(jié)合，二者冶金結(jié)合是實(shí)現(xiàn)改性的前提，否則熔覆層在使用過程中非常容易從基體上脫落。熔覆層與基體的結(jié)合狀況如圖2（a）所示，在結(jié)合區(qū)域打底層（熔覆的第一層）組織從基體開始生長(zhǎng)，中間沒有看到氣孔與裂紋，二者組織實(shí)現(xiàn)了良好過渡。另外，無論基體內(nèi)部組織還是打底層組織，晶粒組織均呈現(xiàn)定向(a)基體組織(b)熔覆層底部基體組織100μm圖1基體組織形貌的變化Fig.1Thechangeofthematrixmorphologies100μm166

《熱加工工藝》2016年10月第45卷第20期遠(yuǎn)離結(jié)合區(qū)基體結(jié)合區(qū)附近基體打底層功能層(a)基體與熔覆層的結(jié)合區(qū)(b)熔覆層底部(打底層)100μm圖2基體與打底層的結(jié)合區(qū)域組織Fig.2Morphologiesofthebondinglayerandthefirstcladdinglayer100μm打底層打底層結(jié)合區(qū)晶粒生長(zhǎng)方掃描方向基體過渡區(qū)域功能層圖3打底層與功能層的過渡區(qū)域、功能層組織狀況Fig.3Themorphologiesofthebondinglayerbetweenfirstandsecondcladdinglayerandthesecondcladdinglayer(a)打底層與功能層的結(jié)合區(qū)(b)功能層底部熔覆效果(c)功能層中部熔覆效果(d)功能層頂部熔覆效果100μm100μm100μm100μm打底層功能層過渡區(qū)域功能層內(nèi)部功能層內(nèi)部功能層頂部生長(zhǎng)特點(diǎn)，即晶粒生長(zhǎng)方向垂直于激光的掃描方向，，此類組織與激光加工過程中熱能擴(kuò)散有關(guān)，加工過程中，熱能分別快速向基體與熔覆層內(nèi)部擴(kuò)散，所以沿著熱能擴(kuò)散方向，晶粒生長(zhǎng)較快，呈現(xiàn)出有規(guī)律的組織狀態(tài)。再次，在結(jié)合區(qū)域附近，打底層組織與基體組織之間存在著較明顯的差別，盡管基體底部組織也明顯細(xì)化，與打底層組織比較，仍顯粗大。打底層內(nèi)部組織如圖2（b）所示。大部分區(qū)域?yàn)闃渲�，組織之間沒有出現(xiàn)裂紋空洞等缺陷，且組織之間過渡自然，這類組織在受力狀態(tài)下有利于自然過渡，這樣局部區(qū)域不會(huì)因?yàn)閼?yīng)力集中而提前出現(xiàn)材料破壞。3.1.3功能層組織完整的功能層組織如圖3所示，圖3（a）顯示的是打底層與功能層的過渡區(qū)域。圖3（b）與圖3（c）顯示的是功能層內(nèi)部組織狀態(tài)，圖3（d）顯示的是功能層頂部的晶粒組織。從圖3（a）可看出，打底層組織與功能層組織之間結(jié)合狀態(tài)良好。本研究的主要目的

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