手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

不锈钢激光熔覆Mo_2C/Co基合金涂层组织与性能研究

李晓康

  本文以不锈钢表面改性为应用背景,采用10kwCO2激光器在409L不锈钢表面制备Mo_2C/Co基复合涂层。通过优化工艺参数和合金粉末成分配比,获得了成形性好、性能优异的涂层。运用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及附件能谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等方法,对熔覆层组织形貌、相进行表征。利用显微硬度仪、摩擦磨损试验机、电化学分析仪测试和分析涂层显微硬度、耐磨损和耐腐蚀性能。 激光熔覆Mo_2C/Co基复合涂层最优工艺参数为P=3.2~3.8kw,V=8mm/s,此时涂层无裂纹、空洞缺陷,与基体呈冶金结合。涂层由热影响区﹑熔合区和熔覆区组成。熔覆层与基材结合界面组织比较粗大,随着离熔覆层界面距离的增加,涂层组织越来越细小,表层组织最细小,呈现平面晶→柱状晶→树枝晶过渡特征。 其中,Mo_2C的含量对Mo_2C/Co基复合涂层微观组织有显著的影响。当wt%(Mo_2C)≤40%,显微组织由先析树枝晶(γ-Co相)和枝间共晶((Mo,Cr)_(23)C_6、(Mo,Cr)_7C_3、Mo_2C相)组成;当wt%(Mo_2C)≥60%时,熔覆层以Mo_2C的熔合-析出机制为主,熔覆层主要组成相为(Mo,Cr)_7C_3、Co7Mo6、Mo_2C等组成。 Mo_2C/Co基复合涂层性能分析表明:受细晶强化、固溶强化及第二相强化影响,最佳工艺参数下熔覆层的显微硬度(805~1346HV0.2)比基材(175HV_(0.2))提高了360~669%。摩擦磨损实验中,复合涂层以磨粒磨损为主,摩擦系数及磨损量较409L不锈钢有不同程度下降,其主要原因涂层硬质相有效承担载荷而抑制塑性变形,提高磨损性能。 Mo_2C/Co基复合涂层与409L不锈钢在1mol/LH_2SO_4电化学腐蚀中,存在活化区、活化钝化过渡区、以及钝化区。其中,409L不锈钢存在多次活化-钝化转变,腐蚀倾向高。采用logip作为氧化性酸中耐腐蚀评价参数,试样耐腐蚀性能优劣为:20%wt(Mo_2C)>40%wt(Mo_2C)>0%wt(Mo_2C)>60%wt(Mo_2C)>409L不锈钢。采用循环阳极极化曲线研究涂层与基体在3.5wt%NaCl耐点蚀性能,Mo_2C/Co基复合涂层Eb均高于409L不锈钢基体,当wt%(Mo_2C)=20%时,涂层拥有最小的(Eb-Ep)值和相对包络面积,耐点蚀性能得到提高。……   
[关键词]:激光熔覆;Mo_2C/Co基涂层;显微组织;耐磨性;耐腐蚀性
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:兰州理工大学2012年