TC4鈦合金表面激光熔覆復(fù)合涂層及耐磨性能研究.pdf

1、本文主要針對(duì)TC4鈦合金硬度低，耐磨性差的缺點(diǎn)以及課題組前期研究中激光熔覆層表面形貌存在的“月牙形”缺陷這兩個(gè)問題，開展激光熔覆工藝優(yōu)化及熔覆層耐磨性能研究。在 TC4鈦合金表面進(jìn)行了TiC/TiB2和TiC/TiB2/Ni兩種混合粉末的激光原位熔覆實(shí)驗(yàn)，分別采用SEM、EDS、XRD、維氏顯微硬度計(jì)和摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，對(duì)熔覆層的表面形貌、顯微組織、成分分布、物相、顯微硬度和摩擦磨損性能進(jìn)行了測(cè)試分析，主要完成的工作和取得的結(jié)論如下：

2、r>　　（1）原位制備出了組織致密細(xì)小、無氣孔、無裂紋，與基體呈良好的冶金結(jié)合的熔覆層。適當(dāng)添加Ni元素有利于熔覆層表面“月牙形”形貌的改善；適當(dāng)增大掃描速度有利于激光熔覆層表面平整度的提高。
　?。?）采用TiC/TiB2混合粉末時(shí)，熔覆層中存在Ti、TiC、TiB、TiB2物相；采用TiC/TiB2/Ni混合粉末時(shí)熔覆層中存在Ti、TiC、TiB、TiB2、TiNi、Ti2Ni物相。熔覆層微觀組織主要由顆粒狀組織、樹枝晶組織、

3、針狀組織、棒狀組織和塊狀組織組成。熔覆層表層顆粒狀組織和塊狀組織較多，從表層到結(jié)合區(qū)，顆粒狀組織數(shù)量減少，樹枝晶組織與針狀組織數(shù)量均增多。隨著激光功率密度的增大，熔覆層的顯微組織有逐漸細(xì)化和致密的趨勢(shì)。
　?。?）顯微硬度值從表層到基體呈下降趨勢(shì)，熔覆層最高顯微硬度值可達(dá)1257.35HV0.2，比基材的顯微硬度值高2.5倍。
　?。?）Ti-C-B與Ti-C-B-Ni復(fù)合涂層的平均摩擦系數(shù)分別為0.46、0.35，較TC4