TiAl基合金的激光表面处理

研究了激光表面合金化和表面熔覆技术在γ-TiAl基金属间化合物上的应用，从激光表面处理技术的特点和其在TiAl合金表面改性上的最新研究结果入手，探讨了激光表面层及表面处理工艺参数对TiAl合金表面组织与高温氧化性能和耐磨性的影响及其机理，研究结果表明激光表面处理在改善TiAl合金高温抗氧化性能和提高耐磨性方面有着广阔的应用前景。     

钛合金表面处理技术的新进展(下)

（接上期） 3 激光表面处理 作为现代化的表面处理技术，激光表面处理是研究工作者的重点，其应用相当活跃，也一直处于前沿。激光表面处理又分为激光表面合金化和激光表面熔覆技术，两者之间既有相似性又有原则性的区别。     

迅速崛起的激光表面处理技术

激光表面处理技术正在不断扩大其工业应用范围－激光表面相变硬化，包覆，熔化和合金化之类的表面处理工艺和来改善材料的表面性能。而了近的ＵＶ激光的进展拓开了这一技术的应用范围并增加了灵活性，这包括表面结构的改善，增加粘着和结合能力以及激光物理气相沉积，激光化学气相沉积等。此文扼要地阐述了这些工艺过程，可能的应用区域及其优点。     

激光表面改性Ni基合金/γ-TiAl合金的扩散连接

采用激光表面熔覆技术研究了Ni基合金激光表面熔覆涂层制备工艺及拟连接表面显微组织特征，探讨了TiAl基合金／Ni基合金的超塑扩散连接。研究结果表明，采用激光表面熔覆技术可在Ni基合金表层形成细小的由α2和γ相组成的枝晶组织，其与γ-TiAl合金快速熔凝组织具有相同的组织特征。激光熔覆TiAl合金涂层改善了TiAl基合金与Ni基合金的连接效果，在连接温度900℃、连接压力60MPa和连接时间1h条件下，即可实现TiAl基合金与Ni基合金的连接。     

镁合金激光表面熔覆技术

镁及镁合金具有良好的物理和力学性能，是一种极具发展潜力的材料，但镁合金的耐蚀性较差，采用激光表面熔覆技术，可显著提高其表面的耐蚀性。本文综述了镁合金激光表面熔覆技术。并对今后镁合金激光表面熔覆技术的发展作出展望。     

轧辊表面激光强化与修复技术的应用现状

总结了轧辊主要失效方式和轧辊强化与修复的技术应用概况，并分别从激光淬火、激光熔凝、激光合金化和激光熔覆四个方面介绍轧辊激光表面强化与修复的研究和应用现状，最后分析了轧辊激光表面强化与修复存在的问题。     

激光表面改性技术的现状与进展

本文介绍了激光相变硬化、激光熔凝与激光上釉、激光合金化、激光熔敷等几种常用的激光表面改性技术的研究现状与最新进展，并简要介绍了几种新的激光表面改性技术。     

激光表面改性技术的现状与进展

本文介绍了激光相变硬化、激光熔凝与激光上釉、激光合金化、激光熔敷等几种常用的激光表面改性技术的研究现状与最新进展，并简要介绍了几种新的激光表面改性技术。     

激光表面处理工艺对提高压铸冲头寿命的研究

主要研究了压铸冲头进行激光表面熔化处理的工艺过程，分析了熔化层表面残余应力的产生及裂纹形成的过程。根据压铸冲头与压室的实际磨损情况，进行了高温模拟试验。结果表明，经激光表面熔化处理的压铸冲头，其使用寿命提高近５０倍，而且压室的磨损较小，能有效地防止熔化层裂纹的形成。     

激光表面处理工艺对提高压铸冲头寿命的研究

主要研究了压铸冲头进行激光表面熔化处理的工艺过程，分析了熔化层表面残余应力的产生及裂纹形成的过程。根据压铸冲头与压室的实际磨损情况，进行了高温模拟试验。结果表明，经激光表面熔化处理的压铸冲头，其使用寿命提高近５０倍，而且压室的磨损较小，能有效地防止熔化层裂纹的形成。     

Ti-Al-Cr-Nb-V合金激光表面原位TiC颗粒增强涂层及耐磨性研究

分别以高纯石墨粉C和C Nb混合粉末为原料，对Ti-46Al-2Cr-1．5Nb-1V合金进行了激光表面合金化处理，对激光改性层的显微组织以及成分进行了观察与分析，并对该合金原始组织及经C或C Nb激光表面改性层的室温耐磨性能进行了对比分析研究。研究结果表明，C和C Nb激光表面合金化处理后，在合金表面均“原位”形成了TiC颗粒，Nb以固溶原子形式存在于表面改性层中，TiC颗粒的大小，形态及分布强烈取决于激光工艺参数；经C或C Nb激光表面合金化处理后，TiAl合金的室温滑动磨损耐磨性能均有不同程度的提高，其中经C Nb的激光表面合金化后的试样表现出最佳的抗室温滑动磨损性能。     

SiC/Ni基合金激光熔覆层磨损性的研究

采用扫描电子显微镜、盘销式摩擦磨损试验机等方法对45钢表面SiC／Ni基合金激光熔覆层的组织和磨损性进行了试验分析。结果表明,激光熔覆后试样从表面至心部可分为熔覆区、结合区、热影响区和基体。熔覆层显微组织以枝状晶和胞状晶为主,结合层以细晶为主,激光熔覆层与基体结合良好。磨损试验结果显示激光熔覆可显著改善钢的耐磨性,SiC／Ni基合金复合熔覆层比Ni基合金熔覆层具有更好的耐磨性;在一定成分范围内,适当提高熔覆层中SiC的含量,可提高材料的耐磨损性能。     

TA15钛合金碳钨元素激光表面合金化组织及耐磨性能

针对钛合金耐磨性差的问题,利用WC颗粒与TA15钛合金粉末混合采用激光表面合金化技术在TA15钛合金表面成功制得以溶入W元素的β-Ti为基体、初生及共晶TiC/(TiW)C为增强相的表面改性层。结果表明,改性层由于钨元素与碳元素的添加,显微硬度得到提高,耐磨性能提高了2～3倍。TiC/(TiW)C硬质增强相为提高改性层的耐磨损性发挥了重要作用。     

激光熔覆技术在钛合金表面改性中的应用

激光熔覆是现代表面改性制造技术中的一种极有发展前途的高新技术.激光熔覆技术在钛合金表面改性方面得到了广泛的应用,通过激光熔覆技术,可显著改善钛合金的表面耐磨性.针对激光熔覆技术在钛合金表面改性方面的应用发展,概述了近年来国内外利用激光熔覆技术改善钛合金表面性能的研究与应用现状,并对激光熔覆技术进一步的发展领域及发展方向进行了展望.     

CeO2对NiCrBSi—WC合金激光熔敷层组织和摩擦磨损行为的影响

采用ＮｉＣｒＢＳｉ－ＷＣ复合合金粉末在４０Ｃｒ基材表面进行激光熔敷。对比研究了添加稀土ＣｅＯ２对激光熔敷层的显微组织、相结构、硬度分布及摩擦学性能的影响。结果表明,ＣｅＯ２可改善激光熔敷层的组织致密性和均匀性,不同载荷下,添加少量ＣｅＯ２的激光熔敷层的滑动摩擦系数比未加ＣｅＯ２的平均降低了约１４％,耐磨性提高了２５％～６６％。稀土氧化物添加剂具有减摩抗磨双重作用     

激光熔覆镍基合金的耐磨耐蚀性研究

用激光熔覆和火焰重熔方法在 35CrMo调质钢表面分别熔覆上一层Ni45、Ni35合金。用电化学方法和应力腐蚀试验测定了熔覆层耐蚀性。试验结果表明 ,激光熔覆层组织的耐磨性和抗腐蚀性较火焰重熔后组织的有很大提高。其中激光熔覆Ni45粉末的熔覆层组织的耐磨、耐蚀性最好     

AZ31B镁合金表面激光熔覆Cu-Ni合金层

针对镁合金表面耐磨性和耐蚀性差的问题,利用横流CO2激光器在AZ31B镁合金表面激光熔覆Cu-Ni合金层,并利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)分析熔覆层与基体的结合界面特征以及显微组织和成分分布情况,测试合金层的显微硬度和耐蚀性。结果表明:合金层与基体结合良好,缺陷较少,但局部存在不均匀的Cu-Ni富集区,且在其边缘区域的枝晶间均匀分布着1~1.5μm的十字状Laves相;合金层的硬度分布比较均匀,约为75HV0.05,明显高于基体的显微硬度45HV0.05;Cu-Ni合金层比AZ31B镁合金基体的腐蚀电位正移317mV,腐蚀电流降低78mA/cm2,耐蚀性也得到较大改善。     

激光冲击强化MB8镁合金的工艺分析及摩擦磨损性能研究

目的 通过激光冲击强化技术的加工硬化效应改变MB8镁合金表面硬度及粗糙度，显著提高其抗磨损性能。方法 在不同功率密度、搭接率、冲击次数下对MB8镁合金激光冲击强化处理，通过非球面测量仪和显微硬度计分析材料表面粗糙度和显微硬度的影响规律，结合不同载荷下滑动摩擦磨损试验后的电镜图像，揭示激光冲击强化改变镁合金材料粗糙度、硬度从而影响耐磨性能的机理。结果 经激光冲击处理后镁合金硬度明显提高，表面硬度最大增幅达30.2%，同时形成了梯度硬化层。随着材料硬度的提升，其质量磨损率明显下降，耐磨损程度得到了显著改善，强化后镁合金的平均质量磨损率降幅可达28.73%。结论 试验冲击区域的粗糙度与激光功率密度呈正相关，与搭接率呈负相关，粗糙度随着冲击次数呈现先下降后升高的变化趋势。材料的硬化程度随着激光功率密度、搭接率和冲击次数的提高而增大，冲击次数的影响最为明显，激光功率密度次之，搭接率的影响最弱。低载条件下材料以磨粒磨损为主，而在高载荷条件下材料磨损过程伴随着疲劳磨损，强化效果有限。     

TC4钛合金表面激光熔覆掺Y2O3复合涂层的显微组织和性能

目的提高钛合金表面的耐磨性能。方法在TiB_2:TiC=1:3的粉末配比下,添加不同质量分数Y_2O_3稀土氧化物,制备成膏状混合粉末。采用5 k W横流CO_2激光器,在TC4钛合金表面激光熔覆掺Y_2O_3的TiB_2和TiC粉末,制备耐磨性复合涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)对激光熔覆层的微观形貌和组织成分进行了分析;用显微维氏硬度计对熔覆层的显微硬度进行了测量;用万能摩擦磨损试验机对熔覆层的耐磨性能进行了测试。结果添加4%Y_2O_3后,熔覆层中部组织明显细化,结合区由致密组织结构转变为晶须网状结构;熔覆层的最高显微硬度为1404.6HV0.2,是基体的3.7倍;熔覆层的磨损量减少了66.67%,且其摩擦系数有明显的降低。结论添加4%Y_2O_3对TC4钛合金表面激光熔覆TiB/TiC复合熔覆层耐磨性能有显著的提高。     

激光熔覆纳米TiC增强AlCoCrFeNi高熵合金磨损及腐蚀性能研究

采用激光熔覆技术在 304 不锈钢表层制备了纳米 TiC 增强 AlCoCrFeNi 高熵合金涂层,利用扫描电镜、能谱仪、X 射线衍射仪等设备系统研究了涂层的组织形貌、相结构及元素分布;采用显微硬度计、摩擦磨损仪、超景深显微镜和电化学工作站等设备表征了涂层的硬度分布、磨损特性及耐腐蚀性能。结果表明,类球形纳米级 TiC 与棒状微米级 TiC 沉淀相均匀分布在涂层 bcc（B2）相基体中。添加 TiC 增强相后,AlCoCrFeNi 高熵合金涂层的硬度比未添加 TiC 涂层的硬度提升了 15%;表层磨损率及磨损后表面单位面积粗糙度（Sa）分别较 AlCoCrFeNi 高熵合金涂层降低了 42% 和 18%,涂层中 TiC 增强相的弥散强化作用是涂层硬度、耐磨性提升的主要原因。添加 TiC 的 AlCoCrFeNi 高熵合金涂层较未添加 TiC 涂层的自腐蚀电流降低了约1个数量级,TiC 增强相使涂层表面形成致密的钝化膜是其耐蚀性能好的主要原因。