激光熔覆mosi2-nicrsib复合涂层的组织和性能研究

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1、激光熔覆MoSi2．NiCrSiB复合涂层的组织和性能研究MicrostructureandPropertiesofMoSi2一NiCrSmCompositeCoatingsbyLaserCladding姓2014年4月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结

2、果由本人承担。学位论文作者签名：孙炜)o肛年占月罗日学位论文版权使用授权书舢舢咖㈣圳Ⅲ洲Ⅲ⋯ⅧlY2537793江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权

3、江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密口。学位论文作者签名：匆H知)o肛年占月歹日指剥雠：粝历z磊a夕lI午年占月5日江苏大学硕士学位论文摘要镍基高温合金在650’1000℃温度范围内有着优异的综合力学性能，但是当温度超过l000℃时由于表面氧化严重，其高温力学性能会显著下降。借助高温保护涂层，合金既能保持高温强度，表面又能很好的起到抗高温氧化腐蚀的作用，从而达到高温下长期服役的要求。激光熔覆技术是一种新型的、具有高科技含量的材料表面涂层制备技术，其热源为具有高能量密度的激光，在激光热源的作用下，添加在基体表面的材料及基体表面很薄的一层同时被熔化

4、，二者凝固后形成结合强度很高的熔覆层，熔覆层与基体的组织结构及成分完全不同，并且具备基体所没有的一些优异性能。金属间化合物MoSi2在高温下具有良好地抗高温氧化性能，目前作为高温涂层已经在钼基合金、C／C复合材料、铌基合金等领域得到应用，但其作为镍基合金的保护涂层的研究仍较少。本文采用激光熔覆技术在镍基高温合金GH4169表面制备MoSi2-NiCrSiB复合涂层，探索不同成分配比下熔覆层的组织和性能变化，为镍基高温合金表面制备以硅化物为基的复合涂层提供参考。具体研究内容如下：(1)在镍基高温合金GH4169表面激光熔覆MoSi2-NicrSiB复合

5、涂层，通过改变激光工艺参数和粉末成分配比，获得与基体形成良好冶金结合、无明显缺陷的涂层。探索激光熔覆工艺参数和粉末成分配比对熔覆层质量的影响，找出最优激光工艺参数。结果表明激光熔覆制备未添加镍基合金粉末涂层时的优化工艺参数为激光功率2．5kW，扫描速度100珈m／min，光斑尺寸12mm×2咖n。对于添加了其他不同百分比含量的镍基合金粉末的复合涂层，采用相同的方式来优化激光工艺参数，在其他参数一定的时候，激光扫描速度在60mm／min至120mm／min之间变化，可以获得表面平整致密的MoSi2-NiCrSiB复合涂层。(2)通过扫描电镜及x射线衍射

6、分析，对MoSi2．NiCrSiB复合涂层的组织结构和相组成进行研究，探索粉末不同成分配比对于涂层组织结构和相组成的影响。结果表明添加不同比例的镍基合粉末制备的MoSi2-NiCrSiB复合涂层试样与基体形成良好的冶金结合，无明显的裂纹、空洞，且随着镍基合金粉末的添加，熔覆层组织与基体的结合越来越紧密，树枝晶状的硅钼相与合金相交错分布。未添加镍基合金粉末的涂层主要由MoSi2相、M05Si3相及(Fe，cr，Ni)Si2相组成，T添加了10％、20％、30％镍基合金粉末的复合涂层主要由MoSi2相、M05Si3相、NiM04相及伊e，Cr，Ni)Si

7、2相组成。随着镍基合金粉末的添加，复合涂层中主要相由硅钼相转变为合金相。(3)测试了不同成分配比的MoSi2-NiCrSiB复合涂层的显微硬度及室温下的摩擦磨损性能，探讨粉末不同成分配比对于复合涂层的显微硬度分布和摩擦磨损性能的影响。结果表明添加不同比例镍基合金粉末时复合涂层的显微硬度相比基体都有所提高，最高可达540HVo．2，是基体硬度的1．2倍，随着镍基合金粉末的增多会导致复合涂层硬度的降低，最多会降低11％。添加不同比例的镍基合金粉末对复合涂层的耐磨性能影响不大，随着镍基合金粉末的增多，涂层的耐磨性能略有下降，磨损类型从磨粒磨损逐渐变为粘着磨

8、损。(4)通过不连续增重法对不同成分配比的MoSi2-NiCrSiB复合涂层试样进行1150℃下200h的静