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高速激光熔覆Fe基合金涂层组织及性能研究

激光技术,高速激光熔覆,铁基合金,电镀铬,耐磨耐蚀涂层

针对综采工作面典型零件防护涂层快速修复和制造的需要，以取代传统镀铬工艺为目标，采用高速激光熔覆在45 #钢表面制备高质量的铁基合金涂层。运用超景深三维显微系统定量测量涂层表面形貌，采用OM、SEM及EDS研究了熔覆层的显微形貌及元素含量变化、XRD技术分析了涂层各部分物相组成，利用显微硬度计测试了涂层的显微硬度，电化学工作站测试涂层耐腐蚀的性能。结果表明：高速激光熔覆的熔覆效率0.243 m²/h；涂层宏观成形平整均匀：表面粗糙度主要与涂层搭接率及送粉速度相关，一次成型粗糙度Ra≈11.63 μm，重融后可至Ra≈8.28 μm，已达到精磨水平；组织均匀致密且与基体形成良好的冶金结合，稀释率最低4.5 %；涂层主要由铁素体和奥氏体组成，晶粒细密，平均晶粒直径最低0.71μm；涂层表面的显微硬度与涂层晶粒尺寸变化基本保持一致，可达基材的3倍以上；由于晶粒的显著细化，涂层自腐蚀电流及磨损量较基材均降低了2个数量级以上。