激光熔覆鈮硅基復(fù)合材料顯微組織研究.pdf

1、隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，航天器對(duì)高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的要求不斷提高。目前最先進(jìn)的鎳基單晶高溫合金的使用溫度已接近極限，這對(duì)發(fā)展新型高溫材料提出了更高、更迫切的要求。鈮硅基自生復(fù)合材料因具有低密度、高熔點(diǎn)及高溫強(qiáng)度，成為替代鎳基高溫合金的有潛力的候選高溫材料之一。本文通過激光熔覆制備Nb-Si-Ti及Nb-Si-Ti-Al多層樣品，研究添加的合金元素對(duì)鈮硅基自生復(fù)合材料顯微組織的影響。
　　本實(shí)驗(yàn)是在Ti-6Al-4V基體上，采用預(yù)置涂層的

2、方法，以Nb-18Si-24Ti(at.％)和Nb-18Si-24Ti-5Al(at.％)兩種合金混合粉末為原料，通過單道激光熔覆優(yōu)化激光工藝參數(shù)，并依此參數(shù)進(jìn)行了多道搭接激光熔覆和多層激光熔覆，制備出鈮硅基自生復(fù)合材料樣品。利用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、顯微硬度計(jì)等探索激光熔覆工藝參數(shù)及添加的Ti，Al兩種合金元素對(duì)制備出的鈮硅基自生復(fù)合材料顯微組織、相組成及硬度等的影響，初步闡明激光多層熔覆條件下其

3、顯微組織形成機(jī)理。
　　優(yōu)化出的激光熔覆工藝參數(shù)為:激光脈沖寬度3.0ms，激光脈沖頻率15Hz，離焦量15mm，激光光斑直徑1.0mm，多道搭接率40％;對(duì)于Nb-18Si-24Ti(at.％)和Nb-18Si-24Ti-5Al(at.％)相應(yīng)的優(yōu)化激光脈沖電流和激光掃描速度分別為225A，3.0mm/s和175A，4.0mm/s。隨著熔覆層數(shù)增多，Nb，Si元素含量相對(duì)增多，顯微組織由距基體較近的枝晶組織轉(zhuǎn)變?yōu)閸u狀灰色相分布在