通过激光覆盖制备的CoCrNi/纳米-TiC/微-TiB2复合涂料的微结构和性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 表面工程是什么?表面工程是什么?
• 金工业是一种金工业.

背景情况:

• 316L不钢是广泛使用的材料,但在某些应用中,其表面性能可能会受到限制.
• 通过复合涂料增强316L不钢的表面,可以提高其机械和三元学性能.
• 众所周知,碳化物 (TiC) 和二氧化 (TiB2) 等陶增强剂可以提高材料的硬度和耐磨性.

研究的目的:

• 研究不同陶质量分数 (TiC和TiB2) 对激光涂装CoCrNi复合涂料的微观结构和性能的影响.
• 为了评估316L不钢基板的硬度和耐磨性增强,该基板涂有CoCrNi-xTiC-xTiB2复合材料.
• 了解由陶添加物诱导的微观结构演变和相变.

主要方法:

• 激光涂层被用于将CoCrNi-xTiC-xTiB2 (x = 0,5,15%重量%) 复合涂层沉积在316L不钢基板上.
• 进行了微结构性表征,以分析相位组成,粒度结构和结合完整性.
• 进行了硬度和磨损测试,以量化涂层的机械和 tribological 改进.

主要成果:

• 在CoCrNi-xTiC-xTiB2涂层和316L不钢基板之间实现了良好的金结合,没有毛孔或裂等缺陷.
• 添加TiC和TiB2将涂层的微观结构从单相面中心立方体 (FCC) 转变为多相FCC+TiC+TiB2结构.
• 由于谷物精炼和扩散强化,涂层硬度从209.71HV显著增加到494.77HV,而磨损从0.0088g (基板) 减少到0.0012g (15重量%的涂层).
• 磨损机制从基板上的磨料,粘合剂和疲劳磨损转向了复合材料涂层上的磨损磨损.

结论:

• 激光涂层是一种有效的方法,用于在316L不钢上制备无缺陷的CoCrNi-xTiC-xTiB2复合涂层.
• 采用TiC和TiB2陶显著提高了CoCrNi涂层的硬度和耐磨性.
• 改进的特性归因于相位转换,粒度提炼,扩散强化和修改的磨损机制,使这些涂料适合苛刻的应用.