| 铜材表面激光合金化和激光熔覆制备Ni/Cu-Cr3C2/Co梯度涂层 |
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| 引用本文： | 赵健,刘光,马冰,郑子云,历天翼,戴宇.铜材表面激光合金化和激光熔覆制备Ni/Cu-Cr3C2/Co梯度涂层[J].表面技术,2018,47(8):162-169. |
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| 作者姓名： | 赵健 刘光 马冰 郑子云 历天翼 戴宇 |
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| 作者单位： | 中国兵器科学研究院 宁波分院,浙江 宁波,315103;中国科学院 宁波材料技术与工程研究所,浙江 宁波,315201 |
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| 基金项目： | 宁波市科技创新团队项目（2014B82001） |
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| 摘 要： | 目的提高铜合金的表面硬度,改善其耐磨性能。方法利用激光表面合金化和激光熔覆工艺在铜合金表面制备出Ni/Cu-Cr_3C_2/Co梯度涂层。采用X射线衍射仪、扫描电镜及能谱仪,系统分析了合金化过渡层与熔覆层的物相构成及显微组织,通过硬度测试、摩擦磨损实验,对梯度涂层的显微硬度和耐磨性进行评估。结果合金化过渡层组织致密且具有单一柱状晶结构,主要由α-(Cu,Ni)固溶体、Ni_3Al和Ni Al构成。Cr_3C_2/Co复合熔覆层中分布着未熔Cr_3C_2颗粒,且以未熔Cr_3C_2颗粒为中心,四周有大量呈杆状(或针状)的M_(23)C_6和M_7C_3型碳化物,这种碳化物可以有效提高熔覆层的硬度。梯度涂层的显微硬度从基体的80HV逐渐增加到熔覆层的640HV,梯度涂层的摩擦磨损失重仅为铜合金基体的1/8。铜基体的磨损表面发生大规模破坏并形成大量磨屑,其磨损机制主要是粘着磨损;Cr_3C_2/Co喷涂层由于内部结合力较弱,出现了大量的疲劳磨损面,其磨损机制为表面疲劳磨损;而Ni/Cu-Cr_3C_2/Co梯度涂层的磨损表面比较平整,只存在轻微的"犁沟",其磨损机制为典型的磨粒磨损。结论梯度涂层由于Cr_3C_2、M_(23)C_6及M_7C_3相的存在,显微硬度和耐磨性能显著提高。同时,涂层的成分与性能均呈一定的梯度变化,改善了铜基体与涂层的相容性。
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| 关 键 词： | 铜合金 激光表面合金化 激光熔覆 梯度涂层 显微硬度 磨损机制 |
| 收稿时间： | 2018/4/24 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2018/8/20 0:00:00 |
Preparation of Ni/Cu-Cr3C2/Co Gradient Coating in the Combination of Laser Alloying and Laser Cladding Technologies on Copper Products |
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| ZHAO Jian,LIU Guang,MA Bing,ZHENG Zi-yun,LI Tian-yi and DAI Yu.Preparation of Ni/Cu-Cr3C2/Co Gradient Coating in the Combination of Laser Alloying and Laser Cladding Technologies on Copper Products[J].Surface Technology,2018,47(8):162-169. |
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| Authors: | ZHAO Jian LIU Guang MA Bing ZHENG Zi-yun LI Tian-yi and DAI Yu |
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| Affiliation: | Ningbo Branch, China Academy of Ordnance Science, Ningbo 315103, China,Ningbo Branch, China Academy of Ordnance Science, Ningbo 315103, China,Ningbo Branch, China Academy of Ordnance Science, Ningbo 315103, China,Ningbo Branch, China Academy of Ordnance Science, Ningbo 315103, China,Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences, Ningbo 315201, China and Ningbo Branch, China Academy of Ordnance Science, Ningbo 315103, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | copper alloy laser surface alloying laser cladding gradient coating microhardness wear mechanism |
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