激光熔覆.pptx

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激光熔覆激光熔覆陈德强2014.11.13一、背景介绍一、背景介绍磨损、腐蚀等起源于表面。

采用表面改性技术在金属材料表面制备各种功能涂层，耐磨、耐蚀、抗氧化等，内部保持原有金属材料的性质（低价、性能）的同时提高了材料表面的特殊性能。

常用表面改性方法:

电镀、PVD（物理气相沉积）、CVD（化学气相沉积）、渗碳、渗氮、离子注入、激光淬火、激光重熔、激光熔覆、等离子熔覆、等离子喷涂、超音速火焰喷涂等等。

激光熔覆：

激光熔覆技术兴起于上世纪八十年代，亦称激光包覆或激光熔敷，是一种新的表面改性技术，它通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面一起熔凝的方法，在基材表面形成与其为冶金结合、具有成分与性能完全不同的合金涂层，从而可以在低成本基材上制成高性能表面，代替大量的高级合金以节约贵重、稀有金属材料，降低成本和能源消耗。

二、实验方法二、实验方法1.激光熔覆涂层制备：

激光熔覆涂层制备：

粉末成分配比：

粉末成分配比：

预期性能（耐磨TiC、Cr7C3、Ti5Si3，耐蚀Cr3Si，抗氧化Al2O3、SiC）、合金相图（基材+合金粉末）加工工艺参数：

加工工艺参数：

激光功率、光斑直径、扫描速度、送粉速度（粉末预置厚度）、搭接率（多道熔覆）2.组织分析组织分析宏观：

宏观：

肉眼：

观察涂层质量光学显微镜（OM）：

观察涂层各相宏观分布微观：

微观：

X射线衍射仪（XRD）：

定性分析涂层相组成扫描电镜（SEM）：

分析涂层各相微观组织形貌元素能谱分析（EDS）：

分析涂层各组成相的元素成分含量，结合XRD确定各相透射电镜（TEM）：

分析超细相或SEM不能确定的相（a）元素重量原子百分比百分比CK17.9446.57TiK82.0653.43总量100.00（b）元素重量原子百分比百分比CK12.2933.20AlK14.0216.87TiK73.6949.93总量100.003.性能测试性能测试力学：

力学：

显微硬度显微硬度、结合强度、断裂韧性耐磨：

耐磨：

滑动磨损滑动磨损、微动磨损、滚动磨损耐蚀：

耐蚀：

电化学、浸泡电化学、浸泡、盐雾抗氧化：

抗氧化：

重量法重量法、容量法、压力法、电阻法3.1力学性能力学性能显微硬度：

显微硬度：

显微硬度计测量，得出涂层显微硬度沿深度方向分布情况结合强度：

结合强度：

三点弯曲实验、划痕实验，得出涂层与基材结合强度，计算涂层弹性模量SubstrateCoatingb30mmFh断裂韧性：

断裂韧性：

纳米压痕（定性、粗略分析）、原位拉伸，得出涂层的断裂韧性，分析断裂特征3.2磨损性能磨损性能滑动磨损：

滑动磨损：

环快式（block-on-wheel），盘块式（block-on-disc），销盘式（pin-on-disc）Block-likeSpecimenCoatingLoadRotatingMating-discLoad（N）Velocity（mm/s）Tempeature（）Time（min）49/98150/30025/40060磨损失重、摩擦系数SpecimensWearmassloss（mg）Masslossofcounterpart（mg）CompositeI3.237.3CompositeII10.299.9W18Cr4V33.571.1Load（N）Frequency（Hz）Stroke（m）Tempeature（）Time（min）201060025/40020StrokePSubstrateCoating微动磨损：

微动磨损：

电化学：

阳极极化曲线、交流阻抗谱浸泡：

CorrosionSolutionSamples3.2耐蚀耐蚀性能性能3.3抗氧化性能谢谢！