鈦合金表面激光熔覆h-BN固體潤(rùn)滑涂層
本文選題:激光熔覆 + TC鈦合金 ; 參考:《表面技術(shù)》2015年08期
【摘要】:目的優(yōu)化鈦合金激光熔覆固體潤(rùn)滑涂層的熔覆工藝參數(shù),提高鈦合金表面耐磨性能。方法采用Nd∶YAG激光器,分別在高功率和低功率條件下,在TC4鈦合金表面制備h-BN固體自潤(rùn)滑涂層。觀察分析熔覆陶瓷層的宏觀形貌、物相組成、顯微組織和硬度,采用摩擦磨損試驗(yàn)儀對(duì)熔覆層的摩擦學(xué)性能進(jìn)行研究。結(jié)果低激光功率下,熔覆材料上浮流失嚴(yán)重,熔覆層的相成分主要是Ti N,Ti B,Ti B2等硬質(zhì)相,硬度較高,存在裂紋。高激光功率下,基材的熔化稀釋較好地抑制了潤(rùn)滑相h-BN的上浮,減少了濺射損失,發(fā)生了包晶反應(yīng),生成了單質(zhì)金屬Ti,熔覆層硬度低,但摩擦磨損試驗(yàn)表明,涂層中潤(rùn)滑相h-BN含量的增加使得形成了更好的潤(rùn)滑膜,降低了摩擦系數(shù)。結(jié)論在輸出電流400 A,脈寬5 ms,頻率12Hz,掃描速度120 mm/min,搭接率50%~60%的條件下進(jìn)行激光熔覆,所得熔覆層的表面狀態(tài)平整,耐摩擦性能最好。
[Abstract]:Objective to optimize the cladding process parameters of laser cladding solid lubricating coating on titanium alloy and improve the wear resistance of titanium alloy surface. Methods Nd:YAG laser was used to prepare h-BN solid self-lubricating coatings on the surface of TC4 titanium alloy at high power and low power respectively. The macroscopic morphology, phase composition, microstructure and hardness of the cladding ceramic coating were observed and analyzed. The tribological properties of the cladding layer were studied by friction and wear tester. Results the floatation loss of cladding material was serious at low laser power. The phase composition of the cladding layer was mainly composed of hard phases such as Ti B B 2 and Ti B 2, and the hardness was high and cracks existed. At high laser power, the melt dilution of the substrate can effectively inhibit the floating of the lubricating phase h-BN, reduce the sputtering loss, produce the peritectic reaction, and form the simple metal Ti.The hardness of the cladding layer is low, but the friction and wear tests show that, With the increase of h-BN content in the lubricating phase, a better lubricating film is formed and the friction coefficient is reduced. Conclusion under the conditions of output current 400 A, pulse width 5 Ms, frequency 12 Hz, scanning speed 120 mm / min, lap ratio 50% and 60%, the surface of the cladding coating is smooth and the friction resistance is the best.
【作者單位】: 西北有色金屬研究院;
【基金】:陜西省青年自然基金(2015JM5252)~~
【分類號(hào)】:TG174.4
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1967637
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