Ti6-Al4-V表面激光熔覆TiBCN粉末的研究

把TiBCN陶瓷粉末和Mn粉末混合(其中TiCB含量分别是100 wt%、95 wt%、90wt%、80 wt%和60 wt%)作为熔覆材料,用5 k W CO_2激光对Ti6-Al4-V(TC4)合金进行激光熔覆处理。用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X-射线衍射仪(XRD)分析熔覆层中TiBCN颗粒的形貌和反应产物。观察发现,激光熔覆层没有形成裂纹,TiBCN颗粒发生部分熔化,并和金属发生反应生成TiN_(0.2)、Al_3Ti、TiAl和MnB等新相。TiBCN颗粒之间连接紧密,自动组装成枝晶状组织,与基体呈冶金结合状态。TiBCN颗粒和基体发生传质,基体中的Al元素扩散到TiBCN,形成多元Ti(Al)BCN固溶体。测试表明,熔覆层硬度明显提高达到HV1300,耐磨性比基体提高了4倍。

TiBCN粉末45钢激光熔覆应用研究

将TiBCN粉末用于45钢激光熔覆,为激光3D打印等增材制造探索新陶瓷添加材料,把TiBCN粉末和合金粉末混合作为熔覆材料,采用5kW CO_2激光进行激光熔覆。用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析熔覆层TiBCN颗粒形貌和组织结构。激光熔覆层的TiBCN颗粒发生部分熔化,相互连接,自动组装成枝晶状组织;熔覆层底部与基体金属呈冶金结合状态;熔覆层的硬度随TiBCN含量增加而提高,含量为90%时达到1 200HV,耐磨性比基体明显提高,4 000 W激光熔覆层的硬度和耐磨性优于3 500 W。研究结果表明,TiBCN粉末是一种适合激光熔覆的新陶瓷材料,有希望用于激光3D打印等其它激光增材制造。