激光熔覆碳化鎢顆粒增強(qiáng)鎳基合金梯度涂層的研究.pdf

1、運(yùn)用激光熔覆技術(shù)制備的WC顆粒增強(qiáng)Ni基合金涂層以優(yōu)良的耐磨性能在當(dāng)前得到了廣泛應(yīng)用。然而Ni基合金與WC硬質(zhì)相之間存在較大的性能差異，WC容易沉積于結(jié)合界面，出現(xiàn)應(yīng)力集中并產(chǎn)生裂紋等問題。制備WC含量從表面至界面呈梯度分布的Ni/WC復(fù)合涂層，則可以較大地緩解熱應(yīng)力，有效解決涂層裂紋問題，并獲得優(yōu)異的力學(xué)性能。
　　本文主要研究利用多層疊加激光熔覆制備WC顆粒增強(qiáng)Ni基合金梯度涂層。通過優(yōu)化激光熔覆工藝得到良好的涂層成形效果，并

2、利用預(yù)熱措施有效解決裂紋問題，同時(shí)觀察分析涂層的微觀組織，測試其力學(xué)性能，最終得到性能優(yōu)異的WC顆粒增強(qiáng)Ni基合金梯度涂層。
　　研究結(jié)果表明，單道熔覆過程中，隨WC含量增加，熔覆層的稀釋率逐漸增大，熔覆層上部γ-Ni枝晶先粗化后變細(xì)，熔覆層下部的γ-Ni枝晶組織由于稀釋率增加而持續(xù)增多。不同WC含量的單道熔覆層中, WC溶解形成的碳化物析出后分別以樹枝狀、塊狀與粒狀等形態(tài)存在。單道熔覆層平均硬度隨WC含量的增加而增加，當(dāng)WC質(zhì)量

3、分?jǐn)?shù)增加到30％時(shí)，熔覆層平均硬度可達(dá)到基體的4.3倍。對(duì)基板采取350℃預(yù)熱可取得比較理想的熔覆效果，與未預(yù)熱時(shí)相比，350℃預(yù)熱條件下Deloro60搭接熔覆涂層裂紋完全消除，且熔覆層硬度下降的程度很有限，可作為制備梯度涂層一個(gè)良好的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上制備的WC顆粒增強(qiáng)Ni基合金梯度涂層的微觀組織主要由γ-Ni枝晶，γ-Ni、Ni3B、Ni3Si等組成的多元共晶及彌散分布的M6C、M23C6、M7C3、CrB等強(qiáng)化相構(gòu)成。Ni/WC梯