稀土氧化物对激光熔覆制备颗粒增强镍基涂层中颗粒分布的影响
康瑞泉， 刘文今， 马明星， 钟敏霖， 张伟明， 张红军
应 用 激 光
引言
激光制备原位合成颗粒增强金属基复合材料层既避免了常规颗粒增强金属基复合材料制备工艺不能制备复合材料层的缺陷，又充分发挥了激光熔覆和激光合金化技术的优势，原位自生增强相与金属基体具有良好的浸润性能和良好的界面结合性能以及增强相的均匀弥散分布特征，可使复合材料得到强韧化，可有效解决界面问题，近年来已逐渐成为新材料和激光加工领域的一个热点。前期的研究表明，在镍基合金表面利用激光合金化技术制备的颗粒增强镍基复合涂层在特种发动机的高温、腐蚀、磨损工作环境表现出优异的综合性能。在普通钢铁材料表面通过激光熔覆制备原位合成的颗粒增强镍基复合涂层，使一般材料表面获得耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特种性能，尤其适用于一些在极端条件下服役的关键部件的表面强化，具有广阔的发展前景。
本文采用激光熔覆技术，以价廉且有一定的耐蚀性和高温自润滑作用、韧性好的Ni25A为基础热喷涂粉末，添加强碳化物形成元素并同时增碳，在45号钢表面制备除了原位合成的颗粒增强镍基复合涂层。为了改善涂层中颗粒相的形态和分布，研究了添加稀土氧化物后颗粒的变化，希望能控制涂层中颗粒的大小，密度和形态等，从而可以根据实际需要设计并制备耐磨防腐抗高温的颗粒增强镍基涂层。
提要：采用激光熔覆技术，通过在商用热喷涂热喷涂粉末Ni25A合金热喷涂粉末中复合添加强碳化物形成元素Ti、Zr和w并同时增碳，在458钢基体上制备了原位析出的颗粒增强镍基复合材料涂层。重点研究了向熔覆热喷涂粉末中添加不同的稀土氧化物对熔覆层组织的影响。研究表明，稀土元素可以改善原位合成颗粒的形态、尺寸和密度，在镍基涂层中Y2O3的作用显著优于轻稀土氧化物的作用。
关键词：热喷涂；热喷涂粉末；激光熔覆； 原位合成； 颗粒增强镍基涂层； 稀土氧化物
略
结论
（1）激光熔覆Ni25A复合添加强碳化物形成元素Ti、Zr和W并同时增碳的合金热喷涂粉末，制备出了原位析出的颗粒增强镍基复合涂层。
（2）稀土氧化物的加入可以改善熔覆层中颗粒相的形貌，使颗粒相的尺寸更加均匀，分布密度更高。Y2O3添加具有最显著的效果。
参考文献略
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