激光表面重熔对电冶熔铸wc钢复合材料组织性能的影响

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1、激光表面重熔对电冶熔铸wc／钢复合材料组织性能的影响摘要采用∞：激光器对电冶熔铸配／钢复合材科I]C,W40和DGW50进行表面重熔处理，为该类复合材料的表面改性提供更为先进的方法。着重研究激光重熔后，复合材料重熔层的组织结构转变和随后所表现的力学性能。研究结果表明，对于基材为热处理态的复合材料，可以细化表层组织，且激光影响区可以分为熔凝区、过渡区和热影响区。不同的激光工艺参数和不同wc含量的基材所得到的重熔层的物相种类趋于高度一致。至于基材为原始铸造态的复合材料，激光重熔可以大大细化表层的基体组织结构，也包括细化其中碳化物。电冶熔铸wc／钢复合材料激光重熔物相的演变主

2、要包括三部分，钢基体、wc枝晶和细小孤立碳化物。钢基体发生了熔凝，一部分与wc枝晶发生反应形成共晶；WC枝晶无法完全溶解，也就是局部溶解，溶解的程度跟熔池吸收的热量多少有关I细小孤立的碳化物大多数都溶解于钢基体中。熔凝层组织结构细小且均匀分布，物帽由wc、Fe。w￡、(Cr，Fe)，C。、马氏体和残余舆氏体构成。重熔前和重熔后的增强相种类上略微发生变化，表现在除多数增强相wc和Fe。w3C以外的碳化物等的溶解，并析出地c，型复式碳化物和保留残余奥氏体。电冶熔铸WC／钢复合材料激光重熔层的显微硬度和耐磨性都要好于基材。硬化区深度随着熔深的增加而增加。熔深随着激光功率的增加

3、而增加，随着扫描速度的增加而减小。对于Wc含量相同的不同重熔层，耐磨性较为接近。wC含量从40wt％增加到50wt％，重熔层的耐磨性提高。复合材料耐磨性和硬度提高的原因归于表面的强化效应。其强化机制为细晶强化、沉淀强化、同溶强化等。关键词：激光表面重熔；电冶熔铸Wc／钢复合材料；显微组织：硬度；耐磨性Effectoflasersurfacere—meltingOHthemicrostructureandpropertiesofelectro—metallurgieWC／steelcompositesAbstractTbeelectro—metallurgicWC／gee

4、lcompositesofDGW40andDGW50werere-meltedbyC02lascr．日姥primarypurposeVr{tStofindabettormethodtoimprovethesnrlheepropertiesofthecomposites．TheresearchwasfoCUSedOiltheanalysisofmicrostructuretransformation，thepropertiesperformingandtherelationshipbetweenthesolidifiedmicrosmactureandthepropert

5、y．TIleresultshowedthatthemeltedzonehadahi窟IlhomogenousandfinemierosWucturewiththevariouslaserprocessingparametersasfarastheheat-treatedsubstratewaseoncerrted．Theuniformphases"4／ereobtainedinthemelted20neofDGW40andDOW50aswell．nKlaseraffectedzoneCOBldbeseparatedintothemeltedzone．Iransientz

6、oneandheat-affectedzone．Asforthe∞一castsubstrate，thematrixmicrostruetureofthesurfacealsocouldberefined88wellasthecarbides．Threepartsincludingthesteelmatrix．WCdendriteandfine-isolatedearbides，Wereinvolvedintothemierostmeturetransformationofelectro—metallurgieWC／steelcomposites．Thesteelmatr

7、ixwentthroughre-solidification．SomeofthemreactedwiththeWCdendrite．fotruingtheeutectic．TheWCdendritesCOuldtl’tbedissolvedconrpletelY。SO—ealledpartialdissolution．Andthedegreeofdissolutionwasmlatadtothethermalabsorption．Thefineandisolatedcarbideswe∞dissolvedintothesteelmatri