1 太原科技大学材料科学与工程学院, 山西 太原 030024
2 浙江工业大学激光先进制造研究院, 浙江 杭州 310023
采用激光熔覆技术在轧制态GH4169合金表面制备GH4169涂层, 重点研究涂层的显微组织、析出相、高温显微硬度和高温摩擦磨损性能。结果表明: 涂层中无气孔和裂纹等缺陷, 且主要由Laves偏析相、γ基体相和少量MC及MN相组成; 涂层的室温平均显微硬度为273.6 HV(0.3 kg试验力), 且随着测试温度的升高, 其显微硬度在不同温度下呈现下降趋势, 测试温度为600 ℃时, 显微硬度下降到197.4 HV(0.3 kg试验力), 约为室温时的72%; 高温摩擦试验结果表明, 随着测试温度的提高, 其磨损率也呈现下降趋势, 当测试温度为600 ℃时, 试样磨损率约为室温时的25%; 摩擦磨损试验结束后, 测试温度不高于500 ℃的涂层, 其常温显微硬度变化不大, 而测试温度为600 ℃的涂层, 由于强化相析出, 常温显微硬度有所提高。
激光熔覆 微观组织 高温硬度 高温摩擦磨损性能 laser cladding GH4169 GH4169 microstructure high temperature hardness wear properties at elevated temperature
1 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室，河北 秦皇岛 066004
2 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室，河北 秦皇岛 066004
为了对H13模具钢进行更好的强化和修复，在H13钢基体上采用激光熔覆制备了H13/Ni/WC混合粉末双层梯度熔覆层，在两层熔覆层的初始粉末中，Ni/WC混合粉末的质量分数分别为15%和30%。测试并比较了基体与熔覆层的显微硬度、高温硬度、热疲劳性能和耐磨损性能，探讨了熔覆层的磨损机理。熔覆层横截面的显微硬度从基体到熔覆层外表面呈明显的梯度分布规律，接近熔覆层外表面区域的显微硬度为1100 HV，而基体的显微硬度仅为400 HV。高温硬度测试结果表明：随着测试温度升高，基体和接近熔覆层外表面区域的硬度均下降，且熔覆层下降的幅度大于基体，室温时基体和熔覆层的硬度分别为1347.68 HV和1510.35 HV；当测试温度达到800 ℃时，基体和熔覆层的硬度分别下降到1006.8 HV和921.4 HV；当测试温度为500 ℃左右时，两区域的硬度相当。耐磨性测试结果表明：当测试温度在500 ℃以下时，熔覆层的耐磨性优于基体；当测试温度在500 ℃及以上时，熔覆层的耐磨性低于基体。主要原因是当测试温度低于500 ℃时，熔覆层中马氏体的强度和硬度很高，使得熔覆层较基体具有更高的硬度；但当测试温度高于500 ℃时，会发生退火现象，从而导致熔覆层表面的硬度和耐磨性急剧下降。
激光技术 H13钢 激光熔覆 梯度熔覆层 高温硬度 高温耐磨性 激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0314006
1 长春工业大学材料学院
2 长春工业大学材料系
3 吉林省激光工程研究中心
实验研究了Co基自熔合金、Ni基自熔合金+WC、Co基自熔合金+WC激光熔覆层在不同温度下的显微组织和各种化合物的硬度,结果表明三种材料在相同激光熔覆工艺参数下获得的熔覆层的高温显微组织、性能存在很大的差异,Ni基自熔合金+WC在700℃时硬度开始显著降低且显微组织发生很大变化,而Co基自熔合金和Co基自熔合金+WC在700℃时才开始发生变化且变化幅度较小.同时证明WC在加热过程中硬度没有显著降低.实验结果对获得具有抗高温粘着磨损的激光熔覆层有?匾睦砺酆褪导室庖?
激光熔覆层 高温显微组织 高温硬度 laser cladding layer high temperature microstructure high temperature hardness
