不同重熔处理对钴基粉末合金热喷涂件疲劳强度及寿命的影响
赵志平,李新勇,李有堂,段红艳
兰州理工大学学报
内容导读:以35号钢为基体,以钴基自熔性热喷天怒粉末合金为喷涂材料进行3种不同方式的重熔处理,本文对结果进行分析讨论。
摘要:对以35#钢为基体、以钴基自熔性热喷涂粉末合金为喷涂材料的试样进行3种不同方式的重熔处理,通过弯扭疲劳试验对不同重熔方式下的试样进行疲劳性能研究,用扫描电子显微镜对不同重熔试样的显微组织进行观察,测定各试样的表面硬度.发现经不同重熔处理后涂层材料在界面的扩散程度不同、界面结合强度不同,从而使其疲劳性能明显不同.说明热喷涂构件的疲劳性能不仅与其基体及涂层的材料等参数有关,还与热喷涂处理过程中的工艺过程及参数密切相关.
关键词:热喷涂粉末;重熔处理;疲劳性能;显微组织;工艺参数;热喷涂
应用热喷涂技术制备构件的过程中,在涂层与基体界面不可避免地带有缺陷并在服役过程中易形成微裂纹,同时由于各组原材料在组织结构和服役行为过程中的明显差异,裂纹沿界面的扩展行为与产品结构的疲劳性能直接相关,为保证这些带有界面的结构器件服役的安全性和可靠性,近年来,学者们相继采用了各种方法对复合层材料沿界面的断裂行为进行了研究.其中蔡昊、李巧莲、Cianflone等应用不同的试验方法及参数表征获得了界面断裂韧性的数学表达式,但这些试验方法及数学表达式并没有考虑喷涂工艺对数学表达式及疲劳寿命的影响,因此是有一定局限的.
因为在热喷涂加工技术过程中,由于涂层是由无数变形粒子互相交错呈波浪式堆叠在一起的层状组织结构,且在喷涂过程中,由于熔融的涂层颗粒与喷涂工作气体及周围空气进行化学反应,使得喷涂材料经喷涂后会产生其氧化物.
另外,由于颗粒的陆续堆叠和部分颗粒的反弹散失,在颗粒与颗粒之间不可避免地存在一部分孔隙或空洞.所以在喷涂工艺后一般都要进行重熔处理,改变涂层材料的相位组织,降低孔隙率,从而提高涂层的疲劳强度.采用不同的重熔处理后其涂层的微观组织结构明显不同,疲劳寿命也明显不同.
本文以火焰热喷涂方法在35#基体上喷涂钴基自熔性粉末合金材料为研究对象,对试样进行不同重熔处理,在疲劳试验机上进行弯扭疲劳试验,通过扫描电子显微镜对界面裂纹及界面断口的组织结构进行分析.从而分析不同重熔处理对涂层及其界面微观组织结构及疲劳寿命的影响.
参考文献略
本站文章未经允许不得转载;如欲转载请注明出处,北京桑尧科技开发有限公司网址:http://www.sunspraying.com/
|