超音速激光沉积镀铜CNTs/Cu复合涂层微观结构及耐磨损性能

采用超音速激光沉积技术(Supersonic laser deposition,SLD)在Cu基体上制备CNTs/Cu复合涂层以提高其耐磨损性能,利用化学镀对CNTs表面进行了表面镀铜处理,在CNTs表面获得了均匀分布的纳米Cu颗粒镀层。对复合涂层的截面形貌、微观结构、磨损性能及机制等进行了分析,结果表明,由于在冷喷涂(CS)过程中同步引入了激光辐照对Cu粘结相进行加热软化,SLD制备的CNTs/Cu复合涂层具有较高的沉积效率和致密性。得益于表面铜镀层的缓冲作用,CNTs在沉积过程中保持了其结构的完整性,在复合涂层中均匀分布且与Cu粘结相结合良好。表面镀铜CNTs的添加使复合涂层具有较低的摩擦因数、磨痕宽度和深度,呈现出较好的耐磨损性能。纯铜涂层的磨损机制为粘着磨损,而CNTs/Cu复合涂层则呈现出粘着磨损与磨粒磨损共存的机制。

超音速激光沉积与激光熔覆Stellite-6涂层的抗气蚀性能及其机制对比研究

利用超音速激光沉积(SLD)和激光熔覆(LC)两种基于激光的加工技术在17-4 PH不锈钢的表面上制备Stellite-6涂层,并对涂层的微观特性以及气蚀机制进行分析。结果表明,LC技术所制备的涂层在气蚀过程中表现出较大的累积失重量和气蚀速率,SLD技术所制备的涂层则保持较小的气蚀速率。由于SLD技术的激光能量密度小于LC技术,故SLD技术所制备的涂层保持原始粉末中细小的枝晶组织结构,避免基体元素对涂层的稀释。对于SLD技术所制备的涂层,由粉末颗粒塑性变形导致的加工硬化使其硬度与弹性模量的比高于LC技术所制备的涂层。上述因素均是SLD技术所制备涂层的抗气蚀性能优于LC技术所制备涂层的原因。