激光能量密度对AlO颗粒增强Ni60A激光熔覆涂层组织及性能的影响

作     者：马保山 姜芙林 杨发展 王玉玲 梁鹏 

作者机构：青岛理工大学机械与汽车工程学院 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2022年

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：山东省重点研发计划资助项目(2019GNC106102) 山东省自然科学基金资助项目(ZR2019MEE059 ZR2021ME198) 高等学校学科创新引智计划资助(No.D21017) 

摘      要：目的 为实现钛合金表面强化和正向改性，扩大钛合金应用范围。方法 采用预置粉末法在钛合金表面制备Ni60A-AlO激光熔覆层，通过改变激光功率进而研究激光能量密度对Ni60A-AlO熔覆层横截面形貌、微观组织、元素分布、显微硬度以及耐磨性和耐腐蚀性的影响规律。结果 试验结果表明，激光能量密度对熔覆层的平整性、成型性有着直接影响。不同激光能量密度下的熔覆层微观组织相似，但在125J/mm下的熔覆层形成的陶瓷增强相分布更均匀，且杂质相衍射峰面积较小、元素分布更均匀。此时熔覆层的力学性能也最好，平均显微硬度值为1132.7HV，较基体硬度提升约3.3倍，摩擦系数最小且波动较平稳，磨损率也最低，具有较好的减摩性和耐磨性。125J/mm下熔覆层形成的陶瓷增强相TiC、TiB既能作为不良导体降低电化学腐蚀速率，又分布均匀避免应力集中引发裂纹，较其它激光能量密度下的熔覆层具有较好的耐腐蚀性。结论 利用控制变量法探究激光能量密度对Ni60A-AlO熔覆层组织和性能的影响规律，得出在125J/mm下的熔覆层具备优异的力学性能和一定的耐腐蚀性，为进一步扩大钛合金应用提供了帮助。