钛合金表面激光熔覆Ni基合金涂层中析出相热力学模拟计算.pdf

《钛合金表面激光熔覆Ni基合金涂层中析出相热力学模拟计算.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、36材料工程／2013年1O期钛合金表面激光熔覆Ni基合金涂层中析出相热力学模拟计算ThermodynamicCalculationonPrecipitatedPhaseinLaserCladNiBaseAlloyCoatingonTC4Alloy雷贻文，孙荣禄，唐英(1天津工业大学机械工程学院，天津300387；2天津市现代机电装备技术重点实验室，天津300387)LEIYi—wen一。SUNRong—lu。TANGYing(1SchoolofMechanicalEngineering，TianjinPolytechnic

2、University，Tianjin300387，China；2TianjinKeyLaboratoryofAdvancedMeehatroniesEquipmentTechnology，Tianiin300387，China)摘要：采用横流COz激光器在TC4合金表面熔覆Ni基合金涂层，对激光熔覆层的微观组织、析出相、各合金元素在7一Ni和M2ac相中含量变化进行了研究。结果表明，熔覆层可分为三个区：熔覆区、结合区和基体热影响区。熔覆区由7一Ni，TiBz，TiC，。Cs和Ni。B相组成，其中，TiBz，TiC和Mz。C细

3、小颗粒均匀分布于7一Ni初晶上，共晶组织由一Ni和Ni3B组成。为揭示TC4合金表面激光熔覆Ni基合金涂层在3500~500K温度范围的相组成及组织变化规律，利用Thermo—Calc软件及相应Ni基合金数据库对TC4合金表面激光熔覆Ni基合金涂层凝固过程中各析出相进行了热力学计算分析，研究了熔覆层中7一Ni，TiB2，TiC，M2。C。和Ni。B各相相对含量和B，C，Cr，Fe，Ni，Ti元素在Ni和M。C相中的含量随温度变化关系，为TC4合金表面激光熔覆Ni基合金涂层成分设计和工艺优化提供理论依据。关键词：激光熔覆；微观

4、组织；析出相；热力学计算doi：10．3969／j．issn．1001—4381．2013．10．006中图分类号：TN249文献标识码：A文章编号：1001—4381(2013)10-0036-05Abstract：LasercladNibasealloycoatingsarefabricatedonTC4alloyusingCWCO2laser．Themi—crostruetures，precipitatedphasesandthepartitioningcharacteristicsofthemainelementsi

5、n7-NiandM23C6phasesofthecoatingswereexamined．Resultsshowthatthecoatingcanbedividedintothreeregions：thecladdingzone，thebondingzoneandtheheat-affectedzoneofthesubstrate．Thecladdingzoneconsistsof7-Ni，TiB2，TiC，M23C6andNi3Bphases．ThefineparticlesofTiB2，TiCandM23C6aredis

6、tributedintheprimary7-Niandtheeutecticsconsistof7-NiandNi3B．TheprecipitatedphasesinNibasealloycoatingswerecalculatedusingThermo—Calcsoftwarewithrelateddatabase．Toillus—tratetheevolutionalruleoftheprecipitatedphasesandmicrostructureofNimatrixcoatingsonTC4substratein

7、thetemperaturerangefrom3500Kto500K，theeffectoftemperatureontheamountoftheprecipitatedphasesandthepartitioningcharacteristicsofthemainelements(B，C，Cr，Fe，NiandTi)in7一NiandM23C6phaseswerestudied．ItcouldprovidethetheoreticalbasistooptimizeOftheprocessingparametersandde

8、signtheconstituentoflasercladNimatrixcoatingsonTC4substrate．Keywords：lasercladding；microstructure；precipitatedphase；thermodynamiccalculation钛合金具有