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45~#钢激光表面熔覆耐腐蚀涂层研究

娄德元

   本文设计了激光表面熔覆机械合金化粉体的研究路线,通过机械合金化方法制取包含过饱和固溶体和金属间化合物的粉体作为激光表面熔覆材料,进而表征该粉体的基本特点。然后在45#钢上制备激光表面熔覆层,讨论机械合金化粉体激光熔覆层的微观结构和性能,最后比较3种激光表面熔覆层的耐腐蚀和耐磨性能。 机械合金化法可以制备出包含过饱和固溶体和金属间化合物的微细粉体,其晶粒尺寸可细化至10nm数量级。机械合金化粉体激光熔覆层较雾化粉体熔覆层的枝晶得到细化,而且球磨时间越长,熔覆层枝晶的一次间距越小,由雾化粉体激光熔覆层枝晶一次间距的25.0μm细化至球磨75h的8.8μm。 雾化粉体熔覆层的夹杂和析出物沿晶界集中析出,而机械合金化粉体的熔覆层中析出物呈均匀弥散分布,并且随球磨时间延长,分布密度变大,同时熔覆层中Cr等元素的晶界偏析得到改善,使Cr在熔覆层中均匀分布。 熔覆层极化曲线和电化学阻抗谱研究表明,机械合金化粉体熔覆层的耐蚀性明显优于雾化粉体熔覆层。而且,机械合金化时间增加,所对应熔覆层的耐蚀性随之增大,机械合金化45h粉体的熔覆层耐蚀性最佳;但当机械合金化时间继续增加时,熔覆层的耐蚀性又有所下降。 机械合金化粉体熔覆层的硬度随球磨时间延长先降低后升高。机械合金化75h粉体熔覆层具有高硬度的原因是该熔覆层中析出相颗粒分布均匀、尺寸较大,且涂层晶粒尺寸细小。同时发现,在熔覆层和基体的界面处,机械合金化粉体熔覆层的硬度小于雾化粉体熔覆层;且机械合金化时间越长,界面处硬度越低。 比较研究激光表面熔覆层的性能时发现,三种熔覆层在稀硫酸溶液中的腐蚀特征相同,钴基熔覆层的耐腐蚀性能优于镍基熔覆层。Ni26Cr与Co25Cr熔覆层的耐蚀性能接近。钴基熔覆层的耐磨性能远优于镍基涂层,Ni26Cr熔覆层的耐磨性略优于Ni24Cr的耐磨性能。……   
[关键词]:激光表面熔覆;机械合金化;组织结构;耐蚀性;耐磨性
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:沈阳大学2009年