TC4表面激光熔覆硬质涂层的制备与分析 |
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引用本文: | 郑立娟,胡紫涛,刘绍峰,付宇明.TC4表面激光熔覆硬质涂层的制备与分析[J].华南理工大学学报(自然科学版),2023(6):146-152. |
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作者姓名: | 郑立娟 胡紫涛 刘绍峰 付宇明 |
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作者单位: | 燕山大学机械工程学院 |
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基金项目: | 河北省自然科学基金资助项目(E2021203218)~~; |
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摘 要: | 为解决TC4钛合金硬度低、耐磨性差等缺点,利用激光熔覆技术,采用4 kW大功率Laser4000半导体激光器,在TC4表面制备了以HfC、TaC和ZrC等比例三元陶瓷相(比例分别为0%、5%、10%、15%)为增强相的钛基硬质涂层。熔覆结束后对熔覆件进行切割、打磨、抛光和腐蚀制备金相试样,利用电子显微镜(EM)、扫描电镜(SEM)、EDS能谱仪、X射线衍射仪(XRD)等试验手段对不同材料组分的熔覆涂层进行了宏观形貌、微观组织和性能的对比分析;利用TH120A里氏硬度计测熔覆层的宏观硬度值,利用Qness型号维氏显微硬度计分析熔覆试样截面微观硬度变化规律。研究结果表明:三元陶瓷相的添加,使熔覆层与基材形成了良好的冶金结合,并且基材与熔覆层有着明显的平滑的分界线;熔覆层主要由α+β针状马氏体基体及析出的棒状和块状α相组成,其中添加质量分数为15%的三元陶瓷增强相的涂层熔覆层由块状晶组成,且晶粒最为粗大,添加质量分数为5%和10%的三元陶瓷增强相的涂层,棒状和块状的α相尺寸明显变小,晶粒明显被细化,组织更加均匀致密;熔覆层柱状和块状α相的主要成分为Ti以及微量的Al、Zr、Hf和V元素,涂层...
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关 键 词: | TC4钛合金 激光熔覆 金属陶瓷涂层 显微硬度 |
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