激光功率对Fe-Si-B激光熔覆涂层微观组织与性能的影响

选取工业化生产的Fe-Si-B粉末为原料,采用激光熔化沉积技术分别在800、1000和1200 W的激光功率下在45钢基体表面制备了致密的Fe-Si-B熔覆层。采用X射线衍射分析仪、差示扫描量热仪、光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪研究了激光功率对熔覆层微观组织与性能的影响。结果表明:制备的Fe-Si-B熔覆层均由(Fe,Si)树枝晶以及Fe2B与(Fe,Si)的片状共晶组织构成,其中(Fe,Si)树枝晶数量与尺寸均随熔覆功率的增加而增加;熔覆层硬度随熔覆功率的下降而提高,最高可达(726±10)HV0.5,为基体的3.7倍,取得了良好的表面强化效果。     

Zr46Cu46Al7Gd1块体非晶合金氧化过程的光学表征

相比于晶态合金,非晶合金表现出显著不同的氧化行为,其氧化过程受无序原子结构和非平衡状态的影响.为揭示非晶合金的早期氧化过程,需要对其氧化行为进行快速表征.本文以Zr₄₆Cu₄₆Al₇Gd₁块体非晶合金为对象,通过测量光学常数的变化对氧化行为进行表征.与X射线衍射、扫描电子显微镜和热重分析测得的结果相比,光学常数不仅可以反映非晶合金发生明显氧化的起始温度,还可以反映难以用传统方法表征的早期氧化过程.本研究结果说明光学常数是反映氧化行为的灵敏参数,将有助于认识非晶合金氧化过程随温度、时间和组分变化的演化过程.     

激光功率对Zr基非晶复合涂层微观组织与耐腐蚀性能的影响

选取单质混合粉末,在纯Zr基板上利用激光熔覆技术制备了Zr-Cu-Ni-Al非晶涂层。采用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度仪及电化学工作站研究了激光功率对熔覆层显微组织与性能的影响。结果表明:熔覆涂层由非晶相、金属间化合物及部分金属氧化物等共同组成,熔覆涂层树枝晶尺寸随着激光功率的增加而增大,熔覆涂层的硬度随着树枝晶尺寸增大而降低,涂层硬度最高可达(567.1±12.3)HV0.5,是基体硬度的4.2倍;当激光功率为1000 W,扫描速率为800 mm/min时,涂层的耐蚀性能最好,其中自腐蚀电位为-0.182 V,电流密度为5.2×10^-8 A/cm^2。     

激光熔化沉积Cu-Fe合金的液相分离组织及力学性能研究

难混溶合金由于亚稳难混溶间隙的存在，在制备过程中极易产生偏析甚至分层现象，严重影响材料的使用性能。激光熔化沉积小熔池无宏观偏析的特点，为制备均质难混溶合金提供了潜在途径。本文选取典型难混溶Cu-Fe合金作为研究对象，采用激光熔化沉积制备了薄壁状Cu35Fe65难混溶合金，研究了合金的物相组成、微观组织形貌与力学性能。结果表明：合金由体心立方（bcc）结构的α-Fe相与面心立方（fcc）结构的Cu相组成；合金呈现典型的液相分离形貌，由网络状Cu相与块状α-Fe相构成，α-Fe相平均直径为8 μm；合金屈服强度为397 MPa，抗拉强度为484 MPa，延伸率为16.5%，断裂方式主要为韧性断裂；合金的导电率为19% IACS，较高的α-Fe相体积分数可能是影响合金电阻率的主要因素。本研究表明，激光熔化沉积技术有望成为高性能难混溶合金的有效制备方式。