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《激光快速成形TC4-Ni60A梯度功能涂層的試驗(yàn)研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、l主題：特種柚Z技術(shù)。Ioplcs：：司oeclalMachiningIecMologles激光快速成形TC4一Ni60A梯度功能涂層的試驗(yàn)研究4田鳳杰宋建新(沈陽理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，遼寧沈陽110159)摘要：為了提高TC4合金表面硬度，增加耐磨性，實(shí)現(xiàn)熔覆層間材質(zhì)的漸變過渡，采用CO：激光在TC4合金表面進(jìn)行了TC4一Ni60A梯度涂層的熔覆強(qiáng)化處理，研究分析了強(qiáng)化層微觀組織和硬度的變化。結(jié)果表明，采用適當(dāng)?shù)某尚喂に噮?shù)。可在鈦合金表面制得連續(xù)、均勻、無裂紋和氣孔的熔覆層，熔覆強(qiáng)化層材質(zhì)呈現(xiàn)明顯的梯度變化；成形層之間形成了起伏交錯(cuò)的鋸齒狀界面。均形成了良好的冶金結(jié)合
2、；熔覆層硬度平穩(wěn)過渡，梯度漸變特征良好，最外層的顯微硬度可達(dá)1140HV，明顯地提高了TC4合金的磨損性能。關(guān)鍵詞：激光熔覆鈦合金功能梯度涂層顯微組織顯微硬度中圖分類號(hào)：TN249文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AStudyonfunctionalgradientmaterialsofTCA-Ni60AbylasercladdingTIANFengjie。SONGJianxin(MechanicalEngineeringSchool，ShenyangLigongUniversity，Shenyang110159，CHN)Abstract：Inordertoimprovethesurfaceh
3、ardnessandwearresistanceofTC4alloy，achievethecontinuouseom—positionalgradientamongthecladdinglayers，studyonTC4-Ni60AcoatingonTC4substratebyC02la-sercladdingwasinvestigated，andmicrostructure，aswellasmicrohardnessprofile，inthecladdinglay-erswasexamined．Theresultsindicatethatthecladdinglayer
4、structureiscontinuous，uniform，noporesandcrackersandthestructureshowsobviouslygradientchange．Thebondinginterfaceamonglayersisandwithandcombination．Themicrohardnessoftheissmoothzigzagstaggeredmetallurgictightcoatingtransitionandgradualchangecharacterisgood．Themicrohardnessoftheouterlayeris1
5、140HV，whichcanimprovetheweal"resistanceofTC4a110yobviously．Keywords：LaserCladding；TitaniumAlloy；FunctionalGradientMaterials；Microstructure；Microhardness鈦合金具有低密度、高比強(qiáng)度、小熱膨脹系數(shù)、優(yōu)本文采用高功率CO：激光器在TC4合金表面熔覆質(zhì)量異的高溫力學(xué)性能和耐蝕性能等優(yōu)點(diǎn)，在航空、航天、比不同的TC4一Ni60A功能梯度強(qiáng)化層，并對(duì)熔覆成形冶金、化工等工業(yè)部門具有重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的層的微觀組織結(jié)構(gòu)和硬度進(jìn)行了分析
6、和測(cè)試，旨在為應(yīng)用前景。但鈦合金具有摩擦系數(shù)大、耐磨性差、高溫提高鈦合金的耐磨性能提供技術(shù)途徑。高速摩擦易著火等缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約了其應(yīng)用¨。2J。表1試驗(yàn)材料和方法面強(qiáng)化是提高鈦合金耐磨性能的有效途徑。傳統(tǒng)的鈦合金表面強(qiáng)化方法主要有化學(xué)熱處理、化學(xué)鍍、熱噴TC4基材采用冷軋板，基體厚度10mm，粉末分別涂、氣相沉積等，但這些方法或由于受固態(tài)溶解度小以采用TC4和Ni60A，TC4粒度一200目，Ni60A粒度及擴(kuò)散速度慢的限制，或由于受涂層與基體結(jié)合力弱一150—300目，化學(xué)成分見表1。熔覆成形工藝參數(shù)的限制，效果常常不理想。大功率激光器的開發(fā)和工如下：激光功率1．8kW
7、，激光光斑直徑3mm，掃描速業(yè)應(yīng)用，為鈦合金材料表面改性提供了新的手段舊西j。度5mm／s，輸送Ni60A粉末的載氣流量為3L／min，輸盡管激光熔覆層具有高的耐磨性能，但在激光熔覆層送TC4粉末的載氣流量為2．5I_／min，試驗(yàn)在密閉氬與基材之間的結(jié)合界面的脆性阻礙了其工業(yè)應(yīng)用o7
8、。氣保護(hù)箱中進(jìn)行。掃描方式采用交叉成形，成形三層，$遼寧省博士啟動(dòng)基金計(jì)劃項(xiàng)目(20121039)·26·@窀糌專=矽1‘uJ年冪1U朋表1材料化學(xué)成分表wt％粉末材料NiCrSiFeCBTiAlVNi60ABal15～204．0～6．0≤50
