通过二极管激光和微波能量开发的复合材料 (Cr3C2-NiCr) 涂层的特性进行比较研究
Ajit M Hebbale1, Manish Kumar2, Manzoore Elahi Mohammad Soudagar3,4
1Department of Mechanical Engineering, Nitte (Deemed to Be University), NMAM Institute of Technology (NMAMIT), Nitte, Karnataka, 574110, India. ajit.hebbale@gmail.com.
Scientific reports
|July 4, 2023
概括
用T91钢的激光和微波板与Cr3C2-NiCr复合材料进行了比较. 激光覆盖导致更高的硬度和耐磨性,由于更密集的结构和硬碳化物元素,超越了微波覆盖.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工程 金工程 金工程
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
背景情况:
- 铁/马氏体耐热钢 (T91) 对于发电厂的高温应用至关重要.
- 基于Cr3C2-NiCr的复合涂层在高温下提供出色的耐磨性.
- 激光和微波能源为开发这些复合材料提供了不同的方法.
研究的目的:
- 在T91钢上对激光和微波Cr3C2-NiCr复合材料的微结构特征进行比较分析.
- 评估开发的板材的机械性能,特别是微硬度和耐磨性.
- 为了确定制造方法对所得到的层微观结构和性能的影响.
主要方法:
- 在T91钢上使用激光和微波能量开发75%重量Cr3C2-25%重量NiCr复合板.
- 通过场发射扫描电子显微镜 (FE-SEM) 与能量分散式X射线光谱 (EDS) 进行微结构性表征.
- 使用X射线衍射 (XRD) 和微硬度测试 (Vickers) 的相位分析.
- 使用球对板测试进行穿戴行为评估.
主要成果:
- 激光和微波都表现出与T91基板的良好的金结合.
- 激光覆盖产生了密集的微观结构,含有富含Ni的膜间相,而微波覆盖显示了Ni矩阵中均分散的Cr3C2粒子.
- 激光接T91钢的微硬度为1142±65HV,比微波接 (940±42HV) 高约22%.
- 激光覆盖样本显示出优越的耐磨性,归因于硬碳化物元素,而微波覆盖样本显示出更多的表面损伤.
结论:
- 对T91钢的Cr3C2-NiCr复合材料的激光层与微波层相比,产生更高的硬度和耐磨性.
- 每种方法所获得的独特的微观结构特征直接影响机械性能和磨损行为.
- 激光覆盖是一种更有效的方法,用于提高T91钢的耐磨性,用于高温应用.
