激光功率对Ti合金表面制备Ni包B4C熔覆涂层组织性能的影响

采用激光熔覆技术,在钛合金表面制备TC4-10%B4C/Ni覆层,利用SEM、XRD、EDS对熔覆层的宏观形貌和显微组织进行分析。结果表明:原位生成的TiC、TiB、TiB2弥散分布于α-Ti基体中,且在覆层中有留存的未熔B4C颗粒;随着激光功率的增加,覆层稀释率变大,留存B4C数量减少,板条状TiB数量和尺寸增大;随着激光功率的增加,覆层显微硬度降低,摩擦因数降低,磨损性能显著改善。

Ni包B_4C陶瓷颗粒增强Ni基合金激光熔覆层的性能

利用3 kW高功率半导体激光器,在304钢基体上制备不同含量Ni基Ni包B_4C复合陶瓷涂层,分别用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、显微硬度计及摩擦磨损试验机对熔覆层的显微组织、物相、硬度及耐磨性进行研究。结果表明:熔覆层主要由γ-Ni固溶体、B_4C、Fe_3B、Ni_4B_3、Cr_5B_3、CrB、Cr_3C_2、Cr_2Ni_3等物相组成;熔覆层底部晶粒以近似垂直于基体界面的细小树枝晶的形态生长的,中部以一定方向柱状晶和树枝晶存在,上部是杂乱无章的等轴枝晶;Ni包B_4C含量为40%时,熔覆层组织均匀致密、晶粒细小,与基体冶金结合,显微硬度最高1261 HV,是基体的5.7倍,耐磨性也相对较好,是基体的12倍。

扫描速度对激光熔覆TC4-Ni包B4C复合涂层组织与性能的影响

采用激光熔覆技术,在钛合金表面制备了TC4-20wt%Ni包B4C涂层,利用SEM、XRD、EDS对熔覆层的宏观形貌和微观组织进行分析。试验表明,原位生成的Ti C、Ti B、Ti B2和Ti2N均匀分布在α-Ti基体中,且在涂层中保留有未熔的B4C颗粒。随着扫描速度的增加,涂层稀释率变大,未熔的B4C数量增多,板条状Ti B数量与尺寸减小,细枝状Ti B2增多。涂层的硬度与摩擦因数都随扫描速度的增大而提高,扫描速度为10 mm/s时,熔覆层的平均硬度最高为851 HV0.3,较基材相比提升了2-3倍,摩擦因数稳定在0.74-0.78;在同等试验条件下,当扫描速度为8 mm/s时,涂层的磨损量仅为基材的25%。