采用CO2横流激光器通过预置粉末方式, 在Cr12MoV模具钢表面熔覆了添加稀土钕元素的镍基合金熔覆层; 通过X射线衍射仪、扫描电镜、显微维氏硬度仪、摩擦磨损试验机等研究了稀土钕元素的添加量对镍基合金熔覆层显微组织和性能的影响。结果表明：加入1.5%钕(质量分数, 下同)的熔覆层中枝晶生长的方向性减弱, 组织趋向均匀, 耐磨性能得到明显改善; 加入2.5%钕的熔覆层组织更加致密, 并且表现出最优的摩擦磨损性能; 加入3.5%钕的熔覆层中出现组织变大的趋势, 粗大硬质相颗粒增多, 并且有气孔产生, 熔覆层性能下降明显。
所属栏目
材料性能及其应用国家自然科学基金资助项目(51275436/51375418, 51375419, 51275436); 湖南省自然科学基金资助项目(12JJ3054)
收稿日期
2014/12/212015/10/10
作者单位
张哲豪:湘潭大学机械工程学院, 湘潭 411105
周后明:湘潭大学机械工程学院, 湘潭 411105
胡铁千:湘潭市联通工贸有限公司, 湘潭 411105
周友行:湘潭大学机械工程学院, 湘潭 411105
张高峰:湘潭大学机械工程学院, 湘潭 411105
备注
张哲豪(1990-), 男, 湖南湘潭人, 硕士研究生。
引用该论文:
ZHANG Zhe-hao,ZHOU Hou-ming,HU Tie-qian,ZHOU You-xing,ZHANG Gao-feng.Effects of Neodymium Adding Amounts on Microstructure and Properties of Laser Cladding Ni-base Alloy Layer on Cr12MoV Die Steel[J].Materials for mechancial engineering,2016,40(2):79～83
张哲豪,周后明,胡铁千,周友行,张高峰.钕加入量对Cr12MoV模具钢表面激光熔覆镍基合金层组织和性能的影响[J].机械工程材料,2016,40(2):79～83
被引情况:
【1】
张尧成,黄希望,杨 莉,陈洪洲,戴 军,张 宁, "热处理前后镍基高温合金激光熔覆层的组织和力学性能",机械工程材料
40, 22-26(2016)
参考文献
【1】
WANG Qiong, ZHANG Ping-ze, WEI Dong-bo, et al. Microstructure and sliding wear behavior of pure titanium surface modified by double-glow plasma surface alloying with Nb［J］. Mater Des, 2013, 52:265-273.
【2】
COURANT B, HANTZPERGUE J J, BENAYOUN S. Surface treatment of titanium by laser irradiation to improve resistance to dry-sliding friction［J］. Wear, 1999, 236(1/2):39-46.
【3】
LIU Sheng-lin, ZHENG Xue-ping, GENG Gang-qiang. Dry sliding wear behavior and corrosion resistance of NiCrBSi coating deposited by activated combustion-high velocity air fuel spray process［J］. Materials & Design, 2010, 31(2)：913-917.
【4】
王东生,田宗军,沈理达,等.激光熔覆MCrAlY涂层的研究现状［J］.机械工程材料,2013,37(12):1-5.
【5】
国家自然科学基金委员会工程与材料科学部.机械工程科学发展战略报告(2011-2020)［R］.北京：科学出版社, 2010.
【6】
STANFORD N, ATWELL D, BEER A, et al. Barnett Effect of microalloying with rare-earth elements on the texture of extruded magnesium-based alloys［J］. Scripta Materialia, 2008, 59(7): 772-775.
【7】
LI Jia-ning, CHEN Chuan-zhong, WANG Dian-gang. Surface modification of titanium alloy with laser cladding RE oxides reinforced Ti3Al-matrix composites［J］. Composites Part B: Engineering, 2012, 43(3): 1207-1212.
【8】
TIAN Y S, CHEN C Z, CHEN L X, et al. Effect of RE oxides on the microstructure of the coatings fabricated on titanium alloys by laser alloying technique［J］. Scripta Materialia, 2006, 54(5): 847-852.
【9】
王昆林,张庆波,魏兴国,等.La2O3对Ni基合金激光熔覆层组织和耐磨性的影响［J］.清华大学学报(自然科学版),1999,39(8):5-8.
【10】
马运哲, 董世运, 徐滨士, 等.CeO2对激光熔覆Ni基合金涂层组织与性能的影响［J］.中国表面工程, 2006, 19(1)：7-11.
【11】
张瑄珺,李军,王慧萍,等.添加Y2O3对激光熔覆原位合成TiB2和TiC增强镍基复合涂层组织的影响［J］.机械工程材料,2012,36(7):17-20.
【12】
张浩敏, 周后明, 胡铁千,等.基于激光熔覆的35CrMo钢轴类零件修复再制造［J］.热加工工艺, 2014,43(10):155-159.
【13】
KURZ W, FISHER D J.凝固原理［M］.李建国, 胡侨单, 译.北京:高等教育出版社, 2010.
【14】
黄风晓.激光熔覆和熔覆成形镍基合金的组织与性能研究［D］.长春：吉林大学, 2011.
【15】
张来启,陈光南.激光熔覆MoSi2粉末涂层的组织结构和性能［J］.金属热处理,2002,27(11):10-13.
【16】
BHUSHAN.摩擦学导论［M］.葛世荣, 译.北京：机械工业出版社, 2007.
【17】
赵高敏, 王昆林, 李传刚.稀土对Fe基合金激光熔覆层抗磨性能的影响［J］.摩擦学报, 2004,24(4):318-321.
