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1、第29卷第4期應(yīng)用激光Vo1．29，NO．42009年8月APPLIEDLAsERAugust2009不銹鋼表面激光熔覆研究*李偉翔，張光鈞(上海T程技術(shù)大學(xué)材料工程學(xué)院，上海201620；上海工程技術(shù)大學(xué)激光工業(yè)技術(shù)研究所，上海201620)提要在不銹鋼表面采用直接堆粉預(yù)置涂層方法制備激光熔覆層，得到消除了宏觀裂紋和孔洞的熔覆層，熔覆層和基體呈冶金結(jié)合。其顯微組織主要由Fe—Ni合金、WC及FeC所組成，由于WC顆粒的存在使顯微硬度相對(duì)基體有顯著提高。關(guān)鍵詞激光熔覆；直接堆粉；顯微組織；顯微硬度ResearchofLaserCladdingCoatin
2、gsontheSurfaceofStainlessSteelLiWeixiang“．ZhangGuangjun’(ShanghaiUniversityofEngineeringScience，CollegeofmaterialEngineering，Shanghai201620，China；LaserIndustrialTechnologyResearchInstitute，Shanghai201620，China)AbstractCrackandporousfreecoatingswerefabricatedatstainlesssteelbyprep
3、lacepowderofNi—basednano-wc／Cocompos—itecoatingsdirectly．ThelayerandthesubstratemadeametallurgicalbondingandthemicrostructuresofthecompositelayersidentifiedasmainlyFe—Nialloy，WCcarbides，andFe2C．MicrohardnessofthelayerswasimprovednotablethanthatofthesubstancecausedbytheretainofWC．
4、Keywordslasercladding；directpreplacepowder；microstructure；microhardnessO引言1實(shí)驗(yàn)材料及過程高速發(fā)展的中國(guó)工業(yè)對(duì)材料的使用提出了越選用牌號(hào)為1Cr18Ni9的不銹鋼作為基體，樣來越高的要求，需要材料能夠適應(yīng)各種條件苛刻品尺寸為qD40×13mm。試驗(yàn)前將待處理表面去油的使用環(huán)境。這些材料的表面可能會(huì)受到不同程清洗。粉材選用粉301加(NF)nano—WC。粉301度的磨損或腐蝕作用，所以需要采用各種表面處的粒度為150目，其成分如表1所示。(NF)nano～理手段來強(qiáng)化材料的表面性能
5、，延長(zhǎng)材料的使用WC是由平均粒度50～500nm的WC顆粒和Co粘壽命[。結(jié)組成的造粒組裝的納米結(jié)構(gòu)材料，造粒粉末粒度激光表面處理技術(shù)是現(xiàn)在研究比較多、應(yīng)用比為5～45m，其中WC／Co質(zhì)量比為88：12l_3]。直較廣泛的表面處理手段之一，應(yīng)用該技術(shù)可以顯著接將粉301和(NF)nano-WC堆置于基體上，粉末地提高材料的耐磨性、耐腐蝕性和抗氧化性能_2J。厚度控制在0．7mm左右。其中的激光熔覆是利用激光的高能量密度，以其作表1粉301成分Table1ChemicalcompositionofPowder301為熱源在基材的表面熔覆一層材料，在基材表
6、面形成與基材實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合且相對(duì)基材性能有較大提高的合金熔覆層的表面改性方法。本研究探索直接將合金粉末預(yù)置于基材表面后進(jìn)行激光掃描處理的熔覆方法。該方法相對(duì)同步或本研究采用HL一5000型CO。多模激光器進(jìn)熱噴涂預(yù)置涂層熔覆，具有操作方便、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)行掃描，經(jīng)過一系列參數(shù)實(shí)驗(yàn)后，獲得制備質(zhì)量較點(diǎn)，且能克服對(duì)較小工件或熔覆處理面積較小時(shí)不好的熔覆層參數(shù)：功率為1800W，掃描速度為易操作的弊端。3mm／s。基金項(xiàng)目：上海市重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)資助項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：J51402)；上海工程技術(shù)大學(xué)研究生創(chuàng)新項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：2008~s07)收稿日期：2009—05—2
7、5激光熔覆處理之后，沿垂直于激光掃描帶方向?qū)υ嚇忧懈?、鑲嵌、打磨和拋光，最后用硝酸鹽酸體積比為1：3的王水腐蝕-2700。使用S掃描電鏡SEM觀察熔覆層的顯微組織；并用EDS進(jìn)行熔覆層的成分測(cè)試；用XRD(CuK，radiation)對(duì)熔覆層表面掃描一1000顯微硬度計(jì)測(cè)，分析相組成；用HX試試樣的顯微硬度，載荷為lOOg，加載時(shí)間為15s。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析圖3樣品熔覆層和基體交界面2．1熔覆層組織形貌Fig．3Interfacezoneofthesample通過調(diào)整參數(shù)能夠得到無宏觀氣孔及裂紋的熔對(duì)熔覆層與基體交界處用3000g力加載并保荷覆層，如圖1
8、所示，其厚度在350~m到450~m之20s時(shí)間后，觀察顯微壓痕附近的變形行為，
