32Cr3Mo1V表面激光合金化层热疲劳性能的研究

• 作者: 代明江 佟鑫 刘敏 李福海 陈兴驰 马文有
• 来源期刊: 材料研究与应用
• 关键词: 激光表面合金化 Cr粉 Co基合金粉 32Cr3Mo1V 铸轧辊辊套
• 年，卷（期）: 2011,（2）
• 所属期刊栏目: 材料研究
• 页码范围: 97-104
• 分类号: TF123.121
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-9981.2011.02.005

摘要

采用万瓦横流CO2激光器在32Cr3Mo1V基体表面合金化Cr粉及Co基粉,获得富含Cr和Co的合金层,并对合金层的成分、组织、硬度及热疲劳性能进行了分析.结果表明:合金层与基体形成完全的冶金结合,组织致密、晶粒细小、无裂纹及孔隙夹杂等缺陷,添加的合金元素Cr与基体形成了富含18.7％Cr的Fe-Cr固溶体,Co合金与基体形成了富含合金元素超过63％的Fe-Cr固溶体和不锈钢相；Co和Cr激光合金化层均能延缓、阻滞疲劳裂纹的产生,并且能降低裂纹扩展的速度,裂纹密度从基体的28.9％分别降为合金化Cr层的12.4％和Co层的9.4％.虽然激光Co层本身具有更小的热疲劳裂纹倾向,但在激光合金化层附近的基体上会发生疲劳裂纹严重聚集,这将大幅度降低整体结构的抗热疲劳性能；热疲劳的机理为氧化-应力开裂,即热疲劳过程中所形成的高硬度脆性氧化物在热应力的作用下断裂.