金属热处理

作者：战娣, 陈岁元, 宋修文, 陈雪婷, 王玫

单位：1.东北大学 材料与工程学院 材料各向异性与织构教育部重点实验室, 辽宁 沈阳 110819;；2.沈阳大陆激光技术有限公司 技术部, 辽宁 沈阳 110316

关键词：直接激光沉积,梯度合金钢,组织演变,硬度梯度分布,冶金结合

基金：国家重点研发计划(2016YFB1100201);工信部绿色制造系统集成项目(2017-53);沈阳市“揭榜挂帅”项目(22-101-0-16)

采用直接激光沉积技术制备了具有外强内韧组织性能的12CrNi2Y-50Cr6Ni2Y-70Cr8Ni2Y梯度合金钢试样,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、硬度计、摩擦试验机等分析手段,对直接激光沉积的梯度合金钢试样的组织结构、界面结合性、硬度梯度分布及耐磨性等进行了研究。结果表明,在优化的激光沉积参数下,成功制备出了无裂纹夹杂缺陷、梯度过渡界面处呈现冶金结合的12CrNi2Y-50Cr6Ni2Y-70Cr8Ni2Y梯度合金钢试样。梯度合金钢的组织呈现出由粒状贝氏体+板条贝氏体+少量马氏体→板条贝氏体+板条马氏体→板条马氏体+片状马氏体的变化趋势,对应硬度呈356 HV0.2→551 HV0.2→712 HV0.2梯度分布,体积磨损率呈现2.01×10-4 mm3·N-1·m-1→1.33×10-4 mm3·N-1·m-1→0.71×10-4 mm3·N-1·m-1的梯度变化。制备的梯度合金钢试样中,由于C与Cr含量增加,试样硬度呈现了由低到高的梯度分布,表面工作层的耐磨性提高了近2.8倍,获得了外强内韧、呈梯度分布的组织与性能;梯度合金钢试样过渡界面附近小尺寸C原子发生了明显的元素扩散,促进了梯度界面的冶金结合。

来源：2023年第2期

《金属热处理》期刊编辑部

查看金属热处理杂志2023年第2期