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半导体激光熔覆Ni包B4C涂层的组织与性能
  • ISSN号:1673-0224
  • 期刊名称:《粉末冶金材料科学与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TG174[金属学及工艺—金属表面处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]天津工业大学激光技术研究所,天津300387, [2]南昌航空大学材料科学与工程学院,南昌330063, [3]中国北方发动机研究所(天津),天津300400
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61475117,51261027);国家自然科学资金委员会与中国民用航空局联合资助项目(U1333121);天津市应用基础及前沿技术研究计划(12JCQNJC02800);天津市科技支撑重大专项项目(13ZCZDGX01109);中国民航大学开放基金项目2014-2015TJPUJG;天津市高等学校科技发展基金计划(201206311
中文摘要:

在304不锈钢表面采用半导体激光熔覆制备Ni包B4C涂层,研究激光加工参数对涂层的组织形貌、物相组成、硬度和耐磨性能的影响。结果表明,当激光功率为3 k W和扫描速度为6 mm/s时,熔覆层无气孔、无裂纹,与基体呈冶金结合;熔覆层的显微组织为枝晶共熔体和再生的二次枝晶,熔覆层的主要物相由γ-Ni,Ni4B3,Fe3C,B4C,B13C2,Cr3Ni2,(Fe,Ni)23C6和Fe23(C,B)6等组成;熔覆层具有较高的硬度(平均值为900 HV0.2),耐磨性是基体的7.6倍,硬度和耐磨性的提高归因于熔覆层中未完全熔解的B4C颗粒以及新形成的强化相和硬质相。

英文摘要:

Ni-coated B4C coatings were prepared on the surface of 304 stainless steel by semiconductor laser cladding. The effect of laser processing parameters on microstructure, phase composition, microhardness and wear resistance of the coatings was investigated. The results show that the cladding layer has a good metallurgical bonding to the substrate, and no defects such as pores and cracks appear when the laser power is 3kW and the scanning speed is 6 mm/s. The microstructure of the cladding layer consists of the dendritic solid solution and the regenerative secondary dendrites. The phases of γ-Ni, Ni4B3, Fe3C, B13C2, Cr3Ni2, (Fe,Ni)23C6, Fe23(C,B)6 and BaC are detected in the coating. The average microhardness of the coating (900 HV0.3) is higher than that of the substrate. Moreover, the wear resistance of the coating is 7.6 times higher than that of the substrate. The improvement in hardness and wear resistance of the coating is attributed to the unmelted B4C particles, the new generated reinforced phases and hard phases.

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期刊信息
  • 《粉末冶金材料科学与工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中南大学
  • 主编:黄伯云
  • 地址:长沙市麓山南路中南大学粉末冶金研究院
  • 邮编:410083
  • 邮箱:pmbjb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88877163
  • 国际标准刊号:ISSN:1673-0224
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1448/TF
  • 邮发代号:42-321
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:3662