基于invar效应的激光涂层Fe-Ni-Al涂层的微观结构和特性研究
Zhen Wang1, Jian Zhang2, Fengqin Zhang3
1Urban Rail Research Institute, Shandong Polytechnic, Jinan, 250104, China. 1715@sdp.edu.cn.
Scientific reports
|May 22, 2024
概括
将 (Al) 添加到Fe-Ni-Al涂层中可以改善微观结构和耐磨性. 最佳性能,包括低热膨胀系数和最佳耐磨性,在4%的含量下实现,从而最大限度地减少缺陷.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
背景情况:
- 铁合金以其独特的热膨胀特性而闻名.
- 激光覆盖是一种用于创建先进涂层的技术.
- 了解合金元素对涂层性能的影响对于材料开发至关重要.
研究的目的:
- 研究不同 (Al) 含量对Fe-Ni-Al激光涂层微观结构和性能的影响.
- 确定最佳的Al含量,以提高涂层性能,包括热膨胀,硬度和耐磨性.
主要方法:
- 铁-尼-涂层是使用半导体激光层制造的.
- 使用扫描电子显微镜 (SEM),X射线衍射 (XRD) 和能量分散式X射线光谱 (EDS) 分析了微观结构.
- 评估了诸如热膨胀系数 (CTE),微硬度和耐磨性等性能.
主要成果:
- 添加Al导致在现场形成一个AlNi/Fe-Ni激光覆盖层.
- 低Al含量导致 γ-[Fe,Ni]奥氏体矩阵,而增加的Al含量则将矩阵转移到α阶段.
- 4%的Al含量优化了涂层性能,产生了低CTE,最小的缺陷和优越的耐磨性.
结论:
- 含量显著影响Fe-Ni-Al激光涂层的相位转换和性能.
- 随着Al含量增加,Invar效应受到损害,可能导致缺陷.
- 特定的Al含量 (4%) 可以提高涂层性能,平衡热膨胀特性,提高耐磨性和结构完整性.
