【摘要】：利用激光熔覆技術(shù)在45鋼上制備Fe-Mo-Ni-Si-B涂層,并進(jìn)行激光重熔處理。借助光學(xué)光學(xué)顯微鏡、環(huán)境掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀對(duì)涂層的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,并利用維氏硬度計(jì)、磨損試驗(yàn)機(jī)、電化學(xué)工作站等設(shè)備分析了重熔前后涂層的顯微硬度、摩擦磨損及耐腐蝕性能。結(jié)果表明:利用激光熔覆技術(shù)能夠在45鋼上獲得冶金結(jié)合良好的Fe-Mo-Ni-Si-B非晶納米晶復(fù)合涂層。熔覆層由晶體相和非晶相混合組成,主要的晶體相包括Fe Si、Fe2B、Fe Ni、Fe3Mo及Fe單質(zhì)。經(jīng)過(guò)重熔處理后,熔覆層組織細(xì)化,晶粒更為細(xì)小,非晶相比例提高。熔覆層的硬度可達(dá)到1007 HV0.1,而重熔層硬度略提高到1076 HV0.1,與基體相比,都提高了5~6倍;與基體相比,熔覆層的耐磨性和耐蝕性得以提高,其中重熔層更是表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性和耐蝕性。
【圖文】：

第11期付琴等:激光熔覆制備Fe-Mo-Ni-Si-B非晶納米晶復(fù)合涂層的性能圖1激光熔覆層與重熔層的XＲD衍射圖Fig．1XＲDpatternsoflasercladdingandremeltingcoatings寸可得:激光熔覆試樣中Fe單質(zhì)的平均晶粒尺寸D=15.5nm，激光重熔試樣Fe單質(zhì)的平均晶粒尺寸D=13.0nm。由此可知，涂層是由非晶和納米晶組成，且重熔處理使晶粒細(xì)化。2.2激光熔覆及重熔對(duì)涂層顯微組織的影響圖2(a)、2(b)分別是重熔前后涂層的縱截面金相圖，可以看出，在結(jié)合區(qū)，樹(shù)枝晶由基體向涂層內(nèi)部生長(zhǎng)，呈現(xiàn)良好的冶金結(jié)合。其中圖2(b)的涂層有明顯的分層結(jié)構(gòu)，最表層為重熔層，與熔覆層相比，重熔層的組織更為細(xì)小，這是重熔過(guò)程中高能量快速冷卻導(dǎo)致。圖2(c)、2(d)是重熔前后涂層的表層組織形貌，從2(c)圖可以看出，，涂層中出現(xiàn)復(fù)雜的晶相結(jié)構(gòu)，大量的針狀中間析出相之間分布有白色花瓣?duì)畹木w相和少量的灰色非晶相。從圖2(d)可以看出，細(xì)小的晶體間鑲嵌有灰色無(wú)組織形貌特征的區(qū)域，經(jīng)腐蝕后特征仍不明顯，應(yīng)為含非晶量較多的復(fù)合相。圖2截面形貌(a)熔覆層;(b)重熔層;(c)熔覆層中部;(d)重熔層中部Fig．2Cross-sectionmicrostructure(a)lasercladdingcoating;(b)laserremeltingcoating;(c)middleoflasercladdingcoating;(d)middleoflaserremeltingcoating圖3為EDS能譜分析圖，a區(qū)域?yàn)橹厝蹍^(qū)，b區(qū)域?yàn)槲粗厝蹍^(qū)，虛線為兩個(gè)區(qū)域的分界線。a、b兩個(gè)區(qū)域相比較，發(fā)現(xiàn)b區(qū)域中含有大量Mo元素，F(xiàn)e元素含量較少，而a區(qū)域Mo含量較少而Fe含量明顯增多，說(shuō)明b區(qū)域含有較多的Fe3Mo，經(jīng)過(guò)重熔處理之后，晶粒細(xì)化，F(xiàn)e3Mo含量減少，非晶相含量增多。圖3涂層中硬質(zhì)相的能譜分析Fig．3EDSofhardphaseofthecoating2.3激光熔覆及重熔對(duì)涂層硬度的影響45鋼激光熔覆后由涂層?

第11期付琴等:激光熔覆制備Fe-Mo-Ni-Si-B非晶納米晶復(fù)合涂層的性能圖1激光熔覆層與重熔層的XＲD衍射圖Fig．1XＲDpatternsoflasercladdingandremeltingcoatings寸可得:激光熔覆試樣中Fe單質(zhì)的平均晶粒尺寸D=15.5nm，激光重熔試樣Fe單質(zhì)的平均晶粒尺寸D=13.0nm。由此可知，涂層是由非晶和納米晶組成，且重熔處理使晶粒細(xì)化。2.2激光熔覆及重熔對(duì)涂層顯微組織的影響圖2(a)、2(b)分別是重熔前后涂層的縱截面金相圖，可以看出，在結(jié)合區(qū)，樹(shù)枝晶由基體向涂層內(nèi)部生長(zhǎng)，呈現(xiàn)良好的冶金結(jié)合。其中圖2(b)的涂層有明顯的分層結(jié)構(gòu)，最表層為重熔層，與熔覆層相比，重熔層的組織更為細(xì)小，這是重熔過(guò)程中高能量快速冷卻導(dǎo)致。圖2(c)、2(d)是重熔前后涂層的表層組織形貌，從2(c)圖可以看出，涂層中出現(xiàn)復(fù)雜的晶相結(jié)構(gòu)，大量的針狀中間析出相之間分布有白色花瓣?duì)畹木w相和少量的灰色非晶相。從圖2(d)可以看出，細(xì)小的晶體間鑲嵌有灰色無(wú)組織形貌特征的區(qū)域，經(jīng)腐蝕后特征仍不明顯，應(yīng)為含非晶量較多的復(fù)合相。圖2截面形貌(a)熔覆層;(b)重熔層;(c)熔覆層中部;(d)重熔層中部Fig．2Cross-sectionmicrostructure(a)lasercladdingcoating;(b)laserremeltingcoating;(c)middleoflasercladdingcoating;(d)middleoflaserremeltingcoating圖3為EDS能譜分析圖，a區(qū)域?yàn)橹厝蹍^(qū)，b區(qū)域?yàn)槲粗厝蹍^(qū)，虛線為兩個(gè)區(qū)域的分界線。a、b兩個(gè)區(qū)域相比較，發(fā)現(xiàn)b區(qū)域中含有大量Mo元素，F(xiàn)e元素含量較少，而a區(qū)域Mo含量較少而Fe含量明顯增多，說(shuō)明b區(qū)域含有較多的Fe3Mo，經(jīng)過(guò)重熔處理之后，晶粒細(xì)化，F(xiàn)e3Mo含量減少，非晶相含量增多。圖3涂層中硬質(zhì)相的能譜分析Fig．3EDSofhardphaseofthecoating2.3激光熔覆及重熔對(duì)涂層硬度的影響45鋼激光熔覆后由涂層?

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本文編號(hào)：2563852