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《激光熔覆鈷基金屬陶瓷復(fù)合層組織與性能的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要催化裝置的滑閥一般工作在700℃左右的高溫環(huán)境下，受到高速的含催化劑固態(tài)顆粒氣流的沖刷，由于工作環(huán)境惡劣，導(dǎo)軌、閥板等內(nèi)部構(gòu)件極易腐蝕磨損失效。通常采用熱噴涂和堆焊技術(shù)強(qiáng)化和修復(fù)滑閥內(nèi)部構(gòu)件，存在著很大的局限性。本文采用5kW橫流c02激光器，在1Crl8Ni9Ti不銹鋼表面分別制備了Stellite6鈷基合金以及含有不同比例WC和適量Al的Stellite6／WC鉆基金屬陶瓷復(fù)合層。利用OM、SEM、XRD等手段分析了熔覆層的顯微組織結(jié)構(gòu)、相組成，觀察了高溫沖蝕后的表面形貌；采用電子探針線掃描技術(shù)，研究了結(jié)合區(qū)和熔覆層各合金元素的分布情況；
2、對(duì)熔覆層的硬度、抗高溫氧化和抗高溫沖蝕性能進(jìn)行了測(cè)試，并對(duì)高溫氧化和沖蝕磨損機(jī)理進(jìn)行了探討。試驗(yàn)結(jié)果表明，激光熔覆層致密均勻，實(shí)現(xiàn)了與基體良好的冶金結(jié)合，無裂紋、氣孔等缺陷。熔覆層的主要組成為丫．Co(面心立方)過飽和固溶體以及碳化物CoCx、C06W6C、Cr23C6和WCl．x；顯微組織為大體上垂直于界面生長(zhǎng)的平面晶和胞狀晶，向熔池中部過渡為多方向生長(zhǎng)的樹枝晶區(qū)，近表面為平行于激光掃描速度方向生長(zhǎng)的細(xì)小枝晶區(qū)。熔覆層具有很高的硬度，約為基體的2．3倍，而且隨WC加入量的增加表面硬度逐漸提高。在700℃高溫條件下，鈷基合金和添加10％WC(2％
3、A1)鈷基合金熔覆層的抗高溫氧化性能均比基體優(yōu)異，其氧化增重約為基體的一半。鈷基合金熔覆層具有良好的抗高溫氧化性能，在于Co能有效地促進(jìn)Cr203、CoO·Cr203的形成，而這一氧化膜致密穩(wěn)定，并且CoO與Cr203間較強(qiáng)的結(jié)合鍵增強(qiáng)了膜的致密性。添加10％WC(2％A1)使熔覆層中Co和Cr元素的含量在一定程度上有所降低，但為消除氣孔而加入的Al可以形成一定數(shù)量的A1203膜，因此其氧化增重速度與鈷基合金熔覆層大體相當(dāng)。700℃、90。攻角下，鈷基合金和添加10％WC(2％A1)的鈷基合金熔覆層的抗高溫沖蝕磨損性能均比基體優(yōu)異，添加10％WC
4、(2％A1)的熔覆層性能最好，鉆基合金熔覆層次之。鈷基合金熔覆層的沖蝕機(jī)制以犁削脫落為主，伴隨擠壓后的片屑剝落；添加10％WC(2％A1)的激光熔覆層以擠壓后的片屑剝落為主。分析認(rèn)為，對(duì)于鈷基合金和添加10％WC(2％A1)熔覆層，由于致密保護(hù)膜的存在，有效地降低了底材金屬受到的沖擊力，使試樣具有較低的沖蝕率。添加20％WC(2％A1)熔覆層，由于疏松的氧化膜在磨粒的沖蝕下大面積剝落，保護(hù)作用失效，故沖蝕率很高。在Stellite6鈷基合金中添加10％WC(2％A1)，采用適宜的激光加工工藝參數(shù)制備的鈷基金屬陶瓷復(fù)合層具有比Stellite6鈷基
5、合金熔覆層更為優(yōu)異的性能，而且可以減少鈷基合金的使用量，具有很大的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值，為激光熔覆鈷基金屬陶瓷在滑閥內(nèi)部構(gòu)件上的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：激光熔覆，鉆基合金，組織與性能，高溫氧化，高溫沖蝕InvestigationoftheMicrostructuresandPropertiesofLaserCladdingCo--basedCeramic--metalCompositeCoatingsXiongYun(MaterialScienceandEngineering)DirectedbyProf．WangYongAbstractSlidev
6、alvesofcatalysisfittingwereworkedinhightemperature(about700。C)fluegaswithcatalystparticles．Guidesandvalveplateofwhichwereusuallyfailureinthesevereenviroment．Theinternalswereoftenstrengthenedorrepairedbyhotsprayingorsurfacingtechnology,whichhadalotofadvantagsandsomeinsurmounta
7、bledisadvantages．5kWlaserwithC02flowtransversewasusedforcladdingStellite6／WCpowderon1Crl8Ni9Tistainlesssteelsurface．Theappropriateselectionoftheprocessparameterscanobtaindefect—freefinemicro—structures．BymeansofSEM，TEMandEDAX，theeffectofcladdingtechnologyonthemicrostructureso
8、fthelasercladdingcoatingswerestudied．Theresultindicatedthatthemicros
