激光重熔等離子噴涂鐵基非晶合金涂層的組織和性能研究.pdf

1、本文首先采用等離子噴涂技術(shù)制備了含F(xiàn)e、W、Cr、Mo、Ni、Si、B的Fe基非晶合金涂層,然后在具有相同厚度300μm不同孔隙率涂層上通過優(yōu)化重熔工藝制備了致密度高、無裂紋缺陷的冶金結(jié)合的合金區(qū)。利用顯微硬度計、金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、能譜儀等分析測試設備對重熔層的組織結(jié)構(gòu)與性能進行了研究。
　　 以重熔層的合金區(qū)高度作為指標,研究了激光重熔工藝參數(shù)對合金區(qū)組織性能的影響。在此基礎上設計正交試驗,獲得最優(yōu)工藝

2、參數(shù)為:選用噴涂態(tài)涂層孔隙率最小為1.19％的涂層,激光功率700W,掃描速度4mm／s,光斑直徑3mm。對應的合金區(qū)高度為233.9μm,稀釋率為5.3％。制備了形貌美觀,具有良好冶金結(jié)合的重熔層。
　　 噴涂態(tài)涂層在激光高功率密度下,經(jīng)歷了高溫熔化快速凝固的過程,以及多道重熔后熱處理的過程,消除了涂層的扁平粒子搭接結(jié)構(gòu),形成了致密的合金區(qū)熔池形貌。熔池呈典型的快速凝固組織。熔池與基體結(jié)合處由于較大的溫度梯度形成了光亮的結(jié)合帶

3、,近結(jié)合帶處晶體快速長大呈樹枝狀外延生長的形貌,合金區(qū)中部和上部分別形成網(wǎng)狀和蜂窩狀的組織形貌。
　　 通過XRD物像標定、EDS元素分析,合金區(qū)中組織由涂層的非晶相全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫Щ?。晶化相為組織復雜的多相組織。仍然保留了涂層中原有的α-Fe相,還有新生成的立方晶系的[Fe,Ni]固溶體相、Ni-Cr-Fe相,以及Fe2Si、Fe3.5B、和Laves相Fe2W。
　　 經(jīng)測定,單道重熔合金區(qū)硬度與重熔前非晶涂層硬度相比