為了提升TC4表面摩擦學(xué)性能,利用通快4002同軸送粉光纖激光器,在TC4表面制備了TC4+Ni60+Ni-MoS₂多元復(fù)合自潤滑耐磨涂層,并分析研究了涂層組織和摩擦學(xué)性能。結(jié)果表明,熔覆層中無裂紋產(chǎn)生,但存在少量氣孔缺陷,涂層生成相主要包括TiC、Ti₂Ni、Ti₂SC以及α-Ti;各生成相在涂層中的分布均勻致密,其中Ti₂SC與Ti₂Ni形成了Ti₂SC-Ti₂Ni鑲嵌結(jié)構(gòu)復(fù)合相,（001） _Ti2Ni晶面與■晶面間的錯配度為3.18%,兩相形成了共格界面關(guān)系;涂層的顯微硬度較基材得到顯著提高,Ti₂SC-Ti₂Ni鑲嵌結(jié)構(gòu)復(fù)合相有效改善了涂層的減摩、耐磨性能,涂層磨損機制為磨粒磨損。 

【文章來源】：光學(xué)學(xué)報. 2020,40(11)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

SEM磨損表面形貌。

表1 TC4和Ni60粉末化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)Table 1 Chemical compositions of TC4 and Ni60 powders (mass fraction,%) Material H B C N O Al Cr V Fe Ni Si Ti TC4 ≤0.015 - ≤0.08 ≤0.05 ≤0.02 5.50--6.75 - 3.5--4.5 ≤0.3 - - Bal. Ni60 - 2.5--4.5 1.0--2.0 - - - 14--18 - ≤17.0 Bal. 3.5--4.5 -在激光熔覆實驗前, 對待加工TC4合金試塊的表面進行噴砂處理,以去除試塊表面氧化層及污垢,將噴砂處理后的待加工試塊置于無水乙醇中并超聲清洗15 min,然后置于真空干燥箱中待用;將按比例混合好的熔覆粉末機械混合12 h,真空烘干8 h,置于真空干燥箱中待用。激光熔覆選用通快TruDisk4002同軸送粉光纖激光器,激光加工工藝參數(shù)如表2所示。

圖2為熔覆層橫截面的宏觀形貌,可以看出,涂層中無裂紋缺陷,但存在少量氣孔。涂層中產(chǎn)生少量氣孔的可能原因如下:1)激光熔覆過程反應(yīng)生成的少量氣體由于熔池凝固速度過快而未能完全逸出;2)在高能激光作用下,部分熔覆粉末氣化后殘存的氣體未逸出;3)在激光熔覆過程中,熔池存在強烈的對流攪拌作用,導(dǎo)致部分送粉氣和保護氣被卷入并留存在熔池中[20]。3.2 涂層物相組成

【參考文獻】：
期刊論文
[1]成分梯度對激光沉積制造TC4/TC11連接界面組織和性能的影響[J]. 何波,邢盟,楊光,邢飛,劉祥宇.  金屬學(xué)報. 2019(10)
[2]稀土對Ti基激光熔覆層組織與摩擦磨損性能的影響[J]. 張?zhí)靹?莊懷風(fēng),肖海強,柏明磊,安通達.  中國激光. 2019(09)
[3]激光熔覆自潤滑復(fù)合涂層研究進展及發(fā)展趨勢[J]. 王志文,莊宿國,劉海青,劉和劍,職山杰,李東亞,劉秀波.  表面技術(shù). 2018(05)
[4]Ti811表面原位生成納米Ti3Al激光熔覆層的組織和性能[J]. 張?zhí)靹?孫榮祿.  中國激光. 2018(01)
[5]激光熔覆鐵基Cr3C2/MoS2覆層的組織和摩擦磨損性能[J]. 李愛農(nóng),魏成靚,劉嬌姣,周文樂,王華君,況詩婷.  中國表面工程. 2015(05)
[6]自蔓延高溫合成Ti2SC材料[J]. 梁寶巖,汪樂,王志煒,李俊鵬,郭猛,李孟洋.  粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2013(05)
[7]Influence of processing parameters on microstructure and wear resistance of Ti+TiC laser clad layer on titanium alloy[J]. 武萬良,孫儉峰,董勝敏,劉榮祥.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2006(S3)

博士論文
[1]鈦合金表面激光熔覆陶瓷Ti-Al-Si復(fù)合涂層的組織結(jié)構(gòu)與耐磨性[D]. 張紅霞.山東大學(xué) 2016

碩士論文
[1]半導(dǎo)體激光熔覆Ni基耐磨減磨復(fù)合涂層的研究[D]. 李利葉.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[2]三元層狀碳化物Ti2SC的合成及性能研究[D]. 萬方芳.武漢理工大學(xué) 2010



本文編號：3524014