132 / 2019-03-15 18:42:35

激光熔覆TiC颗粒增强不锈钢涂层制备及其性能研究

全体主题 > 化学表面热处理、三束（激光束、电子束、等离子体）材料表面改性技术

液压支架是矿井作业中起到支撑作用的重要构件，面对复杂恶劣的工况环境，其立柱表面由于腐蚀和磨损严重影响了使用寿命，采用激光熔覆技术进行材料表面强化或修复是该领域研究的主要方向之一。本文以具有优异耐腐蚀性能的2205双相不锈钢粉末为基础，添加部分钛铁和碳化铬粉末，在16Mn钢表面激光熔覆TiC颗粒增强铁基熔覆层，并通过调整熔覆层中TiC的理论设计值，研究熔覆层的组织形成特征，以及相应硬度、摩擦磨损和电化学腐蚀行为。结果表明，复合熔覆层主要由α-Fe、γ-Fe和TiC析出相构成，且随着TiC理论值的增加，Cr元素逐渐封闭γ相区，使奥氏体相含量减少；TiC析出相的形貌随含量升高由方块状向十字状转变。熔覆层的显微硬度和耐磨性随TiC含量增加有明显提升，当TiC理论含量达到15wt.%时，熔覆层平均显微硬度最高可达540HV，相对耐磨性为不锈钢熔覆层的7倍。在3.5wt.% NaCl溶液中，相较于不锈钢熔覆层，由于组织转变和TiC析出相的形成，复合熔覆层的钝化能力明显下降。而对比三组复合熔覆层，由于实际成分中Cr元素含量随TiC理论含量增加而增长，使得熔覆层的腐蚀速率降低，耐腐蚀性能有所提升。