激光熔覆納米貝氏體涂層的組織與性能研究.pdf

1、本文采用CO2激光熔覆逆向同步送粉法，熔覆粉料化學(xué)成分按照(wt.％)Fe-0.78C-1.49Si-1.95Mn-0.97Cr-0.24Mo-1.6Co-0.99Al制備而成，欲獲取具有良好硬度和強(qiáng)韌性能的納米貝氏體涂層。
　　系統(tǒng)分析了改變激光掃描速度Vs、預(yù)熱溫度及送粉速度Vp等參數(shù)對(duì)熔覆層表面成形及稀釋率的影響，確定最優(yōu)參數(shù)為：Vp=30g/min，激光功率P=7KW，防氧化保護(hù)罩內(nèi)氬氣流量Vflow=20L/min，Vs

2、取值范圍：0.5-1.0m/min。同時(shí)利用自配和熔煉兩種制粉工藝制備化學(xué)成分相同的熔覆粉料，系統(tǒng)研究不同制粉工藝對(duì)激光熔覆涂層質(zhì)量的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，熔煉粉料得到的熔覆層質(zhì)量最佳。熔覆層表面成形良好，無明顯氣孔及裂紋；熔覆層微觀組織均勻性良好，無明顯偏析和夾雜。
　　系統(tǒng)研究了無焊后熱處理，200℃和300℃實(shí)時(shí)焊后熱處理三組不同熱處理工藝對(duì)納米貝氏體組織轉(zhuǎn)變的影響（以下簡(jiǎn)稱室溫，200℃和300℃）。結(jié)果表明：室溫時(shí)，經(jīng)水冷

3、淬火熔覆層組織為非常細(xì)密的板條馬氏體+殘余奧氏體。200℃時(shí)，等溫保溫24h成功獲得納米貝氏體組織。貝氏體鐵素體板條厚度為50～80 nm，貝氏體鐵素體之間為厚度約10～30 nm的殘余奧氏體薄膜；殘余奧氏體以及貝氏體板條晶粒內(nèi)部及其周圍均存在高密度的位錯(cuò)和大量位錯(cuò)纏結(jié)。300℃時(shí)，等溫保溫4h和24h均同樣得到納米貝氏體組織，但殘余奧氏體體積含量略有增多。此外，提高激光掃描速度，因晶粒細(xì)化，導(dǎo)致貝氏體轉(zhuǎn)變速度加快，殘余奧氏體體積含量增

4、多，即提高激光掃描速度與提高保溫溫度對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變具有一致的影響。
　　系統(tǒng)研究了制備的納米貝氏體涂層隨熱處理工藝變化在硬度、拉伸等力學(xué)性能的變化規(guī)律。熔覆層硬度隨激光掃描速度的提高而增加，隨殘余奧氏體體積含量的增加小幅降低。200℃時(shí)，激光掃描速度為0.5m/min，保溫24h和48h水冷淬火，熔覆層顯微硬度平均值分別為422.4HV1.0和334.3HV1.0，硬度值較低，可能是由于貝氏體轉(zhuǎn)變不完全及殘余奧氏體體積含量較高所致；