稀土对Ti基激光熔覆层组织与摩擦磨损性能的影响 下载: 1219次
Effect of Rare Earth on Microstructure and Friction and Wear Properties of Ti-Based Laser Cladding Layer
1 中国民航大学工程技术训练中心, 天津 300300
2 中国民航大学中欧航空工程师学院, 天津 300300
3 中国民航大学航空工程学院, 天津 300300
图 & 表
图 1. 不同粉末的微观形貌图。(a) TC4;(b) Ni45;(c) CeO2
Fig. 1. Morphologies of different powders. (a) TC4; (b) Ni45; (c) CeO2
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图 2. 不同CeO2添加量下制备的熔覆层的横截面形貌。(a) 0;(b) 1%;(c) 3%
Fig. 2. Cross-section images of cladding coating prepared with different contents of CeO2. (a) 0; (b) 1%; (c) 3%
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图 3. 多道搭接激光熔覆层的横截面。(a)实物图;(b)示意图
Fig. 3. Cross-section of multi-pass overlapping laser cladding layer. (a) Physical map; (b) schematic
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图 4. 不同CeO2添加量下制备的熔覆层的稀释率
Fig. 4. Dilution rate of cladding coatings prepared with different contents of CeO2
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图 5. 不同CeO2添加量下制备的熔覆层的XRD图谱
Fig. 5. XRD spectra of cladding coatings prepared with different contents of CeO2
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图 6. 不同CeO2添加量下制备的熔覆层的微观形貌。(a)(b) 0;(c)(d) 1%;(e)(f) 3%
Fig. 6. Microscopic morphologies of cladding coatings prepared with different contents of CeO2. (a)(b) 0; (c)(d) 1%; (e)(f) 3%
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图 7. 熔覆层中各物相的EDS图谱。(a) A1(TiC);(b) A2(TiB);(c) A3(TiB2);(d) A4(Ti2Ni)
Fig. 7. EDS spectra of each phase in cladding coating. (a) A1(TiC); (b) A2(TiB); (c) A3(TiB2); (d) A4(Ti2Ni)
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图 8. 不同CeO2添加量下制备的熔覆层的显微硬度曲线
Fig. 8. Microhardness curves of cladding coatings with different contents of CeO2
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图 9. 不同CeO2添加量下制备的熔覆层的摩擦磨损白光干涉图。(a) 0;(b) 1%;(c) 3%
Fig. 9. Friction and wear white light interferograms of cladding coatings prepared with different contents of CeO2. (a) 0; (b) 1%; (c) 3%
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图 10. 不同CeO2添加量下制备的熔覆层的磨损体积
Fig. 10. Wear volume of cladding coatings prepared with different contents of CeO2
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图 11. 不同CeO2添加量下制备的熔覆层的摩擦磨损形貌。(a) 0;(b) 1%;(c) 3%
Fig. 11. Morphologies of friction and wear of cladding layers with different contents of CeO2. (a) 0; (b) 1%; (c) 3%
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表 1Ti811钛合金的化学成分
Table1. Chemical compositions of Ti811 alloy
Element | Al | V | Mo | C | N | Fe | O | Ti |
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Mass fraction /% | 8.1 | 0.99 | 1.05 | 0.03 | 0.01 | 0.05 | 0.06 | Bal. |
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表 2熔覆粉末的配比
Table2. Proportions of cladding powder
No. | Mass fraction /% |
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TC4 | Ni45 | CeO2 |
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1 | 75 | 25 | 0 | 2 | 74 | 25 | 1 | 3 | 72 | 25 | 3 |
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表 3TC4球形粉的主要化学成分
Table3. Main chemical compositions of TC4 spherical powder
Element | Al | V | Fe | C | N | O | Ti |
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Mass fraction /% | 5.5-6.8 | 3.5-4.5 | 0.30 | 0.10 | 0.05 | 0.20 | Bal. |
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表 4Ni45球形粉的主要化学成分
Table4. Main chemical compositions of Ni45 spherical powder
Element | C | Cr | B | Si | Fe | Co | Ni |
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Mass fraction /% | ≤3 | 10-14 | 3.5-5.5 | 4.5-6.5 | ≤10 | 8-12 | Bal. |
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张天刚, 庄怀风, 肖海强, 柏明磊, 安通达. 稀土对Ti基激光熔覆层组织与摩擦磨损性能的影响[J]. 中国激光, 2019, 46(9): 0903001. Zhang Tiangang, Zhuang Huaifeng, Xiao Haiqiang, Bai Minglei, An Tongda. Effect of Rare Earth on Microstructure and Friction and Wear Properties of Ti-Based Laser Cladding Layer[J]. Chinese Journal of Lasers, 2019, 46(9): 0903001.