激光表面重熔300M超高强度钢的组织及腐蚀行为 
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Microstructure and Corrosion Behavior of Ultra-High Strength Steel 300M After Laser Surface Remelting
1 成都航空职业技术学院通用航空学院, 四川 成都 610100
2 四川省高等学校校企联合“航空电子技术”应用技术创新基地, 四川 成都 610100;
3 南昌航空大学航空制造与工程学院, 江西 南昌 330063
图 & 表
图 1. 实验用300M钢的显微组织
Fig. 1. Microstructure of 300M steel used in test
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图 2. 高斯热源的能量密度分布及激光重熔层的形貌。(a)高斯热源的能量密度分布;(b)宏观形貌;(c)x-y截面的微观形貌,P=600 W,S=66 mm/s;(d)重熔层x-y截面的微观形貌,P=300 W,S=33 mm/s;(e)重熔层y-z截面的微观形貌,P=600 W,S=66 mm/s;(f)重熔层y-z截面的微观形貌,P=300 W,S=33 mm/s
Fig. 2. Energy density distribution of Gaussian heat source and surface morphologies of laser remelting layer. (a) Energy density distribution of Gaussian heat source; (b) macro morphology; (c) micro morphology of x-y cross section when P=600 W and S=66 mm/s ; (d) micro morphology of x-y cross section of remelting layer when P=300 W and S=33 mm/s; (e) micro morphology of y-z cross section of remelting layer when P=600 W and S=66 mm/s; (f) mi
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图 3. 不同参数下得到的激光重熔层的不同区域在x-y方向的显微组织。(a) P=300 W,S=33 mm/s,焊缝区;(b) P=300 W,S=33 mm/s,焊缝重熔区;(c) P=600 W,S=66 mm/s,焊缝区;(d) P=600 W,S=66 mm/s,焊缝重熔区
Fig. 3. Microstructures of different regions of laser remelting layer in x-y direction for different parameters. (a) P=300 W, S=33 mm/s, weld zone; (b) P=300 W, S=33 mm/s, weld remelting zone; (c) P=600 W, S=66 mm/s, weld zone; (d) P=600 W, S=66 mm/s, weld remelting zone
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图 4. 300M钢的连续冷却转变曲线
Fig. 4. CCT curves of 300M steel
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图 5. 不同参数下得到的激光重熔层的显微硬度等高图。(a) P=600 W,S=66 mm/s;(b) P=300 W,S=33 mm/s
Fig. 5. Microhardness contour maps of laser remelting layer for different parameters. (a) P=600 W, S=66 mm/s; (b) P=300 W, S=33 mm/s
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图 6. 基体试样和重熔试样在3.5%NaCl溶液中的极化曲线
Fig. 6. Polarization plots of substrate and remelted samples in 3.5% NaCl solution
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图 7. 基体试样和重熔试样在3.5%NaCl溶液中的电化学阻抗谱。(a) Nyquist图;(b) Bode图(阻抗);(c) Bode图(相位角)
Fig. 7. Electrochemical impedance spectra ofsubstrate and remelted samples in 3.5% NaCl solution. (a) Nyquist plots; (b) Bode plots (impedance); (c) Bode plots (phase angle)
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图 8. 300M钢在3.5%NaCl溶液中的等效电路图
Fig. 8. Equivalent circuit of 300M steel in 3.5%NaCl solution
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表 1激光表面重熔处理参数
Table1. Parameters for laser surface remelting
| Number | Power P /W | Speed S /(mm·s-1) |
|---|
| 1 | 300 | 33 | | 2 | 600 | 66 |
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表 2不同工艺下基体试样和重熔试样在3.5%NaCl溶液中的极化曲线的拟合结果
Table2. Polarization curve fitting results of substrate and remelted samples in 3.5%NaCl solution under different processes
| Sample | Ecorr /mV | icorr /(μA·cm-2) | βa /(mV·dec-1) | βc /(mV·dec-1) |
|---|
| Substrate sample | -518.201 | 0.867 | 9.7 | 18.2 | | Remelted sample (P=300 W, S=33 mm·s-1) | -505.378 | 0.529 | 7.1 | 20.1 | | Remelted sample (P=600 W, S=66 mm·s-1) | -506.816 | 0.817 | 6.3 | 23.2 |
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表 3基体试样和重熔试样在3.5%NaCl溶液中EIS的拟合结果
Table3. EIS fitting results of substrate and remelted samples in 3.5% NaCl solution
| Sample | Rs /(Ω·cm2) | Q /(Ω-1·cm-2·s) | nct | Rct /(Ω·cm2) |
|---|
| Substrate sample | 20.12 | 2.69×10-4 | 0.63 | 518.60 | | Remelted sample (P=300 W, S=33 mm·s-1) | 16.70 | 3.96×10-4 | 0.70 | 7245 | | Remelted sample (P=600 W, S=66 mm·s-1) | 17.18 | 2.63×10-4 | 0.69 | 4971 |
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徐伟, 王晓光, 门正兴. 激光表面重熔300M超高强度钢的组织及腐蚀行为[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(1): 011404. Wei Xu, Xiaoguang Wang, Zhengxing Men. Microstructure and Corrosion Behavior of Ultra-High Strength Steel 300M After Laser Surface Remelting[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2020, 57(1): 011404.
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