激光熔覆Ni-Si金属硅化物复合材料涂层显微组织与耐蚀性

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1、第!’卷专辑!中国有色金属学报’""’年+月=452!’(!&’()’"*(+(,-./*01-2!-*2(//-.+3(401+K:V’""’［文章编号］!""#$"%"&（’""’）(!$"!)*$"+激光熔覆!"#$"金属硅化物复合材料涂层显微组织与耐蚀性!王春敏，蔡良续，王华明（北京航空航天大学材料学院激光材料加工与表面工程实验室，北京!""")*）［摘要］以,-，(-，./元素粉末为原料，利用激光熔覆技术在0*钢表面制得了,-1(-金属硅化物复合材料涂层。分析了该涂层的显微组织，采用测

2、定阳极极化曲线的方法评价了该涂层在"2+345／67及*2+9,:.5水溶液中的’(8#耐蚀性能。结果表明：激光熔覆,-1(-金属硅化物复合材料涂层组织由,-初生胞状树枝晶及枝晶间少量;<,-／’(-,-*!(-!’共晶组成，涂层表面平整、组织细小、与基体间为完全冶金结合；涂层组织显微硬度在7=)""!&+"之间且沿层深分布均匀；由于涂层组织组成相,-和,-等本身均具有很好的耐蚀性并具有快速凝固细小均匀的显微’(-*!(-!’组织，激光熔覆,-1(-金属硅化物复合材料涂层在"2+345／67及*

3、2+9,:.5水溶液中均表现出优良的耐蚀性能。’(8#激光熔覆,-1(-金属硅化物复合材料涂层可望成为一种很有发展前景的耐蚀涂层新材料。［关键词］激光熔覆；金属硅化物；涂层；显微组织；耐腐蚀性能［中图分类号］>?!!+［文献标识码］0,-1(-系金属硅化物具有高温强度高、密度低、%实验方法比模量高、耐蚀性优异等突出优点，是一类很有发展潜力的高强耐蚀新型结构侯选材料［!!+］；但同大选用普通低碳钢0*作为试样基材，以粒径为部分金属间化合物一样，室温脆性严重限制了该类B"!!#""3的高纯元素粉末,

4、-粉、(-粉、./粉，材料作为整体结构材料在实际工况下的应用。近年按照’’2%9(-1B!2)9,-1+2%9./（质量分数，9）比来虽然利用机械合金化、添加合金元素等方法对改例混合作为激光熔覆原料。将上述合金粉末直接预善,-*(-等,-1(-金属硅化物的室温脆性进行了不置于经过磨削及清洗的0*钢试样表面上，预置粉懈研究，但总体进展缓慢［!，#，+］。尽管作为整体结构末层厚度为’2"33。激光熔覆实验在+CD横流连材料使用尚存在室温韧性不足等问题，,-1(-系金续.8’激光材料加工系统上进行，实

5、验中通氩气保属硅化物高温高强及耐蚀性优异的性能特点，无疑护。激光熔覆工艺参数为：激光功率*2+CD，光束扫描速率!2)33／E，光斑尺寸!+33F!33。使其具备了作为耐蚀涂层材料使用的条件，而有关用,

6、(能谱仪对激素粉末（按照!（,-）@!（(-）@!（./）AB’@’’@%为光熔覆,-1(-金属硅化物复合材料涂层进行物相鉴原料，在低碳0*钢表面制得了组织由初生胞状树定；用K71%型半自动显微硬度计测定激光熔覆枝晶,-及枝晶间少量;<,-／,-共晶组成与’(-*!(-!’,-1(-金属硅化物复合材料涂层沿层深方向的显微基材间为完全冶金结合，厚度为!2’3!!2+3的新硬度分布，载荷为’""U，加载保持时间+E。型金属硅化物复合材料涂层，分析了涂层显微组在7L=1B晶体管恒电位仪上采用测定阳极极

7、织，测试涂层显微硬度分布并评定了激光熔覆,-1化曲线方法测试激光熔覆,-1(-金属硅化物复合材(-涂层在"2+345／67’(8#及*2+9,:.5水溶液中料涂层及对比材料（奥氏体不锈钢!./!),-&>-及的耐蚀性。0*钢）的抗电化学腐蚀性能，实验中采用饱和甘汞万方数据$［收稿日期］’""!$!"$’&；［修订日期］’""!$!’$’&［作者简介］王春敏（!&B)$），男，硕士研究生·893·中国有色金属学报1’’1年,月电极（!"#）作为参比电极，$%片作为辅助电极，电到消除或缓解。位扫描速

8、度为&’()／*。实验用介质为未除氧分析由图3可见，激光熔覆5>?!>金属硅化物复合纯试剂和蒸馏水配制的’+,(-.／/01!23溶液及材料涂层组织由具有很强定向生长特征的初生胞状&+,456".水溶液，测定开始时其70值分别为8+9树枝晶及少量枝晶间共晶组织组成。由@HD，能谱和:+1。实验温度（1,;8）<，取样电阻,!。电化学分析结果并参照图1所示5>?!>?AB液相面投影图可试样尺寸为8’((=8’((，试样非工作面用环氧以确认初生胞状树枝晶为5>1!>相，而枝晶间共晶树脂封样，试样表面