• 主题
高级搜索  >
历史搜索 清空历史
首页> 中文学位 >激光熔覆高熔点高熵合金涂层组织结构演化及其抗高温软化行为
【6h】

激光熔覆高熔点高熵合金涂层组织结构演化及其抗高温软化行为

代理获取
页面导航
  • 目录
  • 摘要
  • 著录项
  • 相似文献
  • 相关主题

目录

第一个书签之前

展开▼

摘要

为了制备高硬度、高耐磨性及高温性能良好的刀具涂层材料，以提高涂层刀具在高速干切削条件下的使用寿命，采用激光熔覆技术在高速钢表面制备了具有良好抗高温软化性能的高熔点高熵合金涂层，利用 X 射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、显微硬度计、磨损试验机等手段分析研究了涂层的组织结构及性能。首先，构建并制备了MoFeCrTiW高熔点高熵合金涂层。其次，研究了MoFeCrTiWSixAly（x=0,1且y=0,1）高熵合金涂层的组织结构和性能;在此基础上，进一步研究了Nb含量对激光熔覆MoFeCrTiWAlNbx（x=1， 3，5，7;x 代表摩尔比）高熵合金涂层组织结构和性能的影响规律，并对涂层高温下的组织结构及性能的演化规律进行了研究，探索了涂层抗高温软化的机制。获得主要结论如下： （1）研究表明，激光熔覆MoFeCrTiW高熔点高熵合金涂层由无序BCC固溶体相和少量Laves相组成，这与理论计算结果一致。涂层组织形貌为胞状晶，其上分布细小Laves相颗粒，平均硬度为479 HV0.2，比Q235钢基材的硬度高出约3倍。 （2）研究了激光熔覆MoFeCrTiWSixAly涂层的组织结构及性能，结果表明，添加等摩尔比的Si将促进金属间化合物的形成，涂层硬度和耐磨性均得到提高，平均硬度为713 HV0.2，但硬度分布不均匀。添加等摩尔比的Al则可促进BCC相的形成、抑制金属间化合物的形成，并细化组织，但涂层硬度和耐磨性均降低，硬度仅有345 HV0.2。Si和Al均可有效提高涂层在800℃的抗氧化性能，而Al的作用比Si的大。 （3）研究了高速钢表面MoFeCrTiWAlNbx高熔点高熵合金涂层（简称为Nbx涂层）的组织结构及性能。结果表明，x=1时，涂层为亚共晶组织，物相为BCC+(Nb,Ti)C+Fe3W3C;x≥3时，涂层物相为BCC+(Nb,Ti)C+Laves。Nb3涂层为共晶组织，Nb5和Nb7涂层为过共晶组织。随着Nb添加量的增多，涂层平均硬度逐渐增大，从未添加Nb时的345 HV0.2增加至885 HV0.2，耐磨性也逐渐提高。但当x≥5时，涂层中出现垂直于涂层表面的纵向裂纹。 （4）MoFeCrTiWAlNb高熵合金涂层（简称Nb1涂层）经750~950℃保温4 h退火后，涂层的硬度逐渐下降，尤其当850℃退火后，涂层组织明显粗化，硬度显著下降至459 HV0.2。950℃退火时，涂层硬度仅有397 HV0.2。而经950℃保温4 h~10 h退火时，随着保温时间的延长，Nb1涂层的硬度呈现回升的趋势。8 h退火后，硬度达到峰值，为613 HV0.2，10 h退火后，硬度又下降至569 HV0.2。8 h退火后的耐磨性已与熔覆态涂层相当。 （5）MoFeCrTiWAlNb3高熵合金涂层（简称Nb3涂层）在850℃保温4 h退火时，细条状共晶Laves相已逐渐聚集粗化为短杆状，且数量减少，涂层平均硬度降至512 HV0.2，950℃退火后的硬度为432 HV0.2。经950℃保温8 h退火后，涂层硬度迅速上升至639 HV0.2;10 h退火后，硬度降至615 HV0.2，但涂层耐磨性最高。当保温时间为4、6、8、10 h时，涂层中析出了平均粒径分别为0.408、0.554、0.659、0.477μm，体积分数分别为3.99%、7.36%、12.37%、8.63%的σ和Laves相。 （6）研究表明，MoFeCrTiWAlNb3高熵合金涂层在950℃保温4~10 h退火条件下，随着保温时间的延长，低熔点共晶Laves相逐渐固溶于基体中，使BCC基体的晶格膨胀，基体强度提高;而当保温8 h和10 h退火后，涂层中析出了较多细小的σ相和Laves相，弥散强化作用增大，涂层硬度及耐磨性升高。因此，涂层抗高温软化的机制是弥散强化和固溶强化的协同作用。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱：kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备：11010802029741号 ICP备案号：京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有

  • 客服微信

  • 服务号