金属热处理

作者：刘德来, 王博, 周攀虎, 董会, 鲍正宇

单位：1.古交西山发电有限公司, 山西 太原 030082;；2.西安热工研究院有限公司, 陕西 西安 710054;；3.西安石油大学 材料科学与工程学院 西安市高性能油气田材料重点实验室, 陕西 西安 710065

关键词：高速激光熔覆,激光功率,显微组织,力学性能

基金：陕西省自然科学基金(2020JM-540)

为研究高速激光熔覆Ni/316L层组织与力学性能随激光功率的演变规律,分别采用1.1、1.3 和1.5 kW激光功率在Q235钢表面熔覆Ni/316L层。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、冲击试验机及Knoop压痕法研究了熔覆层的显微组织、显微硬度、冲击性能与弹性模量。结果表明,激光功率为1.1 kW时熔覆层内部晶粒生长取向存在垂直于界面生长和与界面成一定角度交叉生长两种模式,并含有少量孔隙等缺陷,熔覆层/基体界面元素成断崖式分布,二者互扩散程度较低。随着激光功率升高,熔覆层晶粒转变为以垂直于界面生长为主,且涂层内部致密性高,缺陷较少,熔覆层/基体界面元素互扩散程度提升。激光功率对熔覆层硬度、冲击性能都存在显著影响,但是对弹性模量的影响较低。不同激光功率下,熔覆层最大硬度均出现在距界面100 μm左右的区域;功率从1.1 kW提升至1.5 kW时熔覆层熔合区最大硬度提高约50%;功率为1.5 kW时,试样的冲击性能较基体提高约20%。

来源：2021年第5期

《金属热处理》期刊编辑部

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