激光熔覆Fe—Al—Si复合涂层研究.pdf

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1、材料热处理技术Material&HeatTreatment2012年12月激光熔覆Fe—Al—Si复合涂层研究李德英，张坚，赵龙志，赵明娟(华东交通大学载运工具与装备省部共建教育部重点实验室，江西南昌330013)摘要：采用激光熔覆技术在Q235钢表面制备Fe．Al复合涂层和Fe．A1．Si复合涂层。利用X射线衍射仪和扫描电镜等方法分别研究两种涂层的物相和微观组织，并测试其显微硬度和耐磨性，同时进行对比分析。结果表明：Fe—Al复合涂层主要由Fe、Al、Al203、Fe3Al等相组成，而FeA1．Si复合涂层主要由Fe、SiO2以及A12Fe3st,等相组成；Fe—A1复合涂层

2、内部存在孔隙缺陷，而Fe．A1．Si复合涂层内部无裂纹、气孑L等，组织更均匀细小，与基体之间冶金结合良好；Fe．A1．Si复合涂层的显微硬度和耐磨性均约为Fe．A1复合涂层的1．8倍。关键词：激光熔覆；复合涂层；微观组织；显微硬度；耐磨性中图分类号：TG174文献标识码：A文章编号：1001—3814(2012)24—0162-03StudyonFe—Al-SiCompositeCoatingPreparedbyLaserCladdingLIDeying，ZHANGJian，zHAOLongzhi，zHAOMingjuan(KeyLaboratoryofMinistryofEd

3、ucationforConveyanceandEquipment，EastChinaJiaotongUniversity，Nanchang330013，China)Abstract：Fe—A1compositecoatingandFe-A1一SicompositecoatingwerepreparedonthesurfaceofQ235steelbylasercladding．ThephaseandmicrostructureofthetwocoatingswereinvestigatedbyXRDandSEM．Themicrohardnessandwearresistance

4、weretested，thenthecomparisonsweremadeaboutthem．TheresultsshowthatFe-A1compositecoatingconsistsmainlyofFe，A1，A1203andFel，andthereareFe，SiO2andAI：Fe3Si4inFe—A1一Sicompositecoating．ThemicrostructureofFe—A1一Sicompositecoatinghasagoodmetallurgicalbondbetweenthecoatingandsubstrate．therearefleeofcra

5、ckandporosityandmorefine，whilethereareporositiesinFe—A1compositecoating．ThemicrohardnessandwearresistanceofFe-A1-SicompositecoatingarehigherthanthatofFe-Alcompositecoating,increasedby1．8times．Keywords：lasercladding；compositecoating；microstructure；microhardness；wearresistance激光熔覆是一种新型材料表面改性处理

6、技术，复合涂层，并结合XRD和SEM等方法研究了涂层可以根据零部件工况要求对涂层进行成分设计，在的物相和微观组织，测试了其显微硬度和耐磨性．并价格低廉的钢材上制得具有高性能的涂层．提高钢将其与Fe．Al复合涂层的组织和性能作对比分析。材表面的硬度、耐磨和耐腐蚀等综合性能，从而改善1实验材料与方法零部件的服役寿命，因此该技术备受国内外学者的关注[】-3]。向熔覆粉末中添加Si含量是提高硬度等最实验基体材料选用Q235钢．试样切割尺寸为直接而有效的方法，但Si含量的提高也会导致涂层的50mm×30minx10mm。熔覆前，用砂纸对Q235钢脆性增大。大量研究表明，在熔覆粉末中添加适

7、量Si表面进行打磨，并用丙酮清洗。熔覆材料为铁粉和粉，通过对其进行合理成分设计，可提高涂层的硬度、铝粉以及铁粉、铝粉和硅粉按一定比例配制成的混耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性等。本文采用激光合粉末，粒度48~75txm，其化学成分分别为：Fe：A1熔覆预置粉末工艺，在Q235钢表面制备Fe．A1．Si=6：1和Fe：A1：Si=8：l：1(质量分数，％)。熔覆前将混合粉末搅拌均匀，通过一定比例的粘结剂将混合粉末均匀涂在Q235钢熔覆表面．粉层厚度约1mm。激收稿日期：2012。04—28基金项目：