激光熔覆碳化物/钴基涂层的高温氧化性能研究

为了提高因瓦合金的高温抗氧化性能,课题组利用光纤激光器以添加不同成分纳米粒度的碳化物和钴的复合粉末作为熔覆材料,在因瓦合金表面制备2种不同复合涂层。通过扫描电子显微镜、能谱仪对熔覆层的微观组织及物相组成进行表征;利用箱式电阻炉在800℃温度下循环35 h对母材和熔覆层进行高温氧化实验,对氧化后的母材及涂层利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪研究其氧化层成分。研究结果表明:熔覆层与母材实现良好的冶金结合,无气孔等明显缺陷;添加Cr_3C_2的涂层(C1)主要由胞状晶、柱状晶等组成,而添加VC的涂层(C2)包含更多的鱼骨状枝晶和羽毛状枝晶,并且C1的涂层组织比C2更为细小均匀,界面也更为明显。2种复合涂层的高温抗氧化性相较于母材都有了极大的提升,尤其是试样C1的内氧化层厚度相对母材明显减小,它的内、外氧化层厚度比C2也更小。Cr的加入有利于在界面处形成致密的氧化层Cr_2O_3,阻碍氧向基体的扩散,极大地提高了因瓦合金的高温抗氧化性。