激光重熔過程參數(shù)對(duì)復(fù)合陶瓷涂層組織及性能的影響.pdf

1、目前，加速器驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)（ADS）是處理核廢料最強(qiáng)有力的工具，但是在ADS系統(tǒng)中，核設(shè)備材料必須要在一些極端的輻照、腐蝕、溫度環(huán)境條件下服役，致使核設(shè)備材料表面性能需要得到進(jìn)一步提高。
　　為了使材料表面性能得到進(jìn)一步提高，本文通過大量前期實(shí)驗(yàn)工作，選用Cr-Fe-Al-Ti復(fù)合粉末體系，利用火焰噴涂技術(shù)在核設(shè)備材料上制備了火焰噴涂層，并對(duì)噴涂層進(jìn)行激光重熔，通過優(yōu)化工藝參數(shù)和復(fù)合粉末成分配比制備出復(fù)合陶瓷涂層。采用體視顯微鏡分

2、析方法分析了多組激光重熔工藝參數(shù)下重熔層宏觀形貌特點(diǎn)；采用 X射線衍射、掃描電鏡和能譜等分析方法研究分析了火焰噴涂層和重熔層的物相、微觀組織形貌；采用顯微硬度分析方法測試了火焰噴涂層和重熔層的顯微硬度，主要研究成果如下：
　　1、通過混合、加熱攪拌、破碎的方法制備了Cr-Fe-Al-Ti體系的復(fù)合粉末?；鹧鎳娡客繉映拭黠@層狀結(jié)構(gòu)，與基材主要呈機(jī)械結(jié)合，存在一定的孔隙和微裂紋，厚度約為250μm。通過對(duì)比多組激光重熔工藝參數(shù)下重熔層

3、（Ti、FeAl50、CrFe粉末質(zhì)量比為1:2:2）的表面宏觀形貌，得出較優(yōu)激光重熔工藝參數(shù)為：激光功率P=1.4 kW，掃描速度V=6 mm/s，光斑直徑D=3 mm。
　　2、在優(yōu)化激光重熔工藝參數(shù)下，激光重熔層表面連續(xù)光滑平整，無氣孔、裂紋等缺陷，重熔層呈現(xiàn)出中間凸起兩側(cè)下凹形貌，與基材呈良好冶金結(jié)合，組織變得更加致密均勻，厚度約為120μm。重熔層中原位合成了Al2O3、TiO2等主要陶瓷增強(qiáng)相，主要呈短棒胞狀晶、柱狀晶

4、以及胞狀/枝狀混合晶狀。重熔層平均顯微硬度較火焰噴涂層和基材有顯著提高。
　　3、在優(yōu)化激光重熔工藝參數(shù)下，并選擇合適的激光原位工藝參數(shù)，對(duì)三組不同組分配比的重熔層進(jìn)行了激光原位快速掃描試驗(yàn)。結(jié)果表明：三組復(fù)合陶瓷涂層組織致密均勻，與基材呈良好冶金結(jié)合，涂層組織主要是在黑色組織區(qū)域內(nèi)彌散分布著一些 Cr2O3，Al2O3，Cr7C3等不規(guī)則塊狀、枝晶狀以及顆粒狀硬質(zhì)陶瓷相，隨著復(fù)合粉末成分變化，涂層中物相含量也發(fā)生變化，三組涂層顯