在Ti-6Al-4V合金上的功能分级材料的微观结构和机械性能通过激光覆盖

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?
• 机械工程 机械工程

背景情况:

• -6Al-4V合金的表面硬度和耐磨性不足.
• 功能分级材料 (FGMs) 为表面性能增强提供了一个潜在的解决方案.

研究的目的:

• 在Ti-6Al-4V合金表面上制造FGM.
• 研究这些FGM的微观结构,机械特性和强化-硬化机制.

主要方法:

• 在Ti-6Al-4V合金表面上制造FGM.
• 分析微观结构,纳米沉积硬度,耐磨性和元素组成.
• 研究化池的动态和固化过程.

主要成果:

• FGM覆盖层在硬度,耐磨性和Al/V元素组成方面显示出明显的梯度变化.
• 马兰戈尼对流影响了元素的分布,而TiN-AlN的优点结构和快速固化增强了元素的特性.
• 不规则的波形接口改善了粘合,抑制了裂的传播.

结论:

• FGM显著提高了Ti-6Al-4V合金的耐磨性和冲击性.
• 实现了1.17 × 10^-2mm³/(N·m的特定磨损率,动态压力强度为1701.6MPa,冲击吸收能量为189.6MJ/m³.
• 为设计Ti-6Al-4V表面的FGM增强提供了理论指导.