碳鋼表面激光熔覆鐵基B-,4-C陶瓷材料的組織與性能研究.pdf

1、利用激光熔覆技術(shù)在廉價的低碳鋼表面制備陶瓷復(fù)合涂層，可以獲得高硬度、耐磨、耐蝕的復(fù)合材料。本文采用5kW橫流CO2氣體激光在碳鋼表面制備了鐵基B4C陶瓷復(fù)合涂層，選擇了不同的掃描速度，不同的掃描功率以及不同比例的熔覆材料分別進(jìn)行了試驗。并采用光學(xué)顯微鏡、SEM及XRD分析了熔覆層的組織形貌及結(jié)構(gòu)，利用顯微硬度儀、磨損測試機、電化學(xué)腐蝕系統(tǒng)及聲發(fā)射劃痕試驗儀測試了熔覆層顯微硬度，耐磨損、耐腐蝕性能及熔覆層的結(jié)合強度。
　　 激光熔

2、覆鐵基B4C陶瓷復(fù)合涂層的結(jié)果分析表明，獲得良好熔覆層所選的最佳工藝參數(shù)為P=2500W，v=300mm/min，B4C含量為20[％]。激光熔覆鐵基B4C陶瓷復(fù)合涂層的組織分析表明，選取激光功率、掃描速度以及B4C含量這三個影響激光加工的決定因素分別進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)隨著激光功率的增加熔寬和熔深都增大，而隨著掃描速度的增大，熔深熔寬出現(xiàn)先增后減的趨勢；在不同的B4C含量下，熔覆層的熔深隨B4C含量的增多出現(xiàn)先增后減的變化，熔寬出現(xiàn)“N”

3、型變化。
　　熔覆層接近熔合線部分出現(xiàn)枝狀晶，熔覆層上層組織由細(xì)小的枝晶及等軸晶組成。
　　 激光熔覆層物相和成分分析表明：熔覆層主要組成相為γ-Fe，F(xiàn)e3C，F(xiàn)e2B和B4C，只是相的含量有所不同；熔覆層中出現(xiàn)未熔的B4C陶瓷顆粒。激光熔覆鐵基B4C陶瓷復(fù)合涂層的性能分析表明，受細(xì)晶強化、固溶強化及第二相強化等綜合作用，不同工藝參數(shù)下熔覆層的硬度、耐磨性及耐腐蝕性都得到提高。最佳工藝參數(shù)下熔覆層的顯微硬度(1212～