球阀表面激光熔覆钴基合金强化层耐磨性的研究

• 作者: 姜鹤明 张光钧
• 来源期刊: 应用激光
• 学科: 航空航天
• 关键词: 激光熔覆 显微硬度 钴基合金 耐磨性
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 页码范围: 204-210
• 页数: 7页
• 分类号: V261.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.14128/j.cnki.al.20193902.204

摘要

应用5 kW光纤激光器在试验球阀基材表面熔覆了经过造粒的纳米碳化钨和包含ZrO2、SiO2的钴基合金粉末,观察分析熔覆层的显微组织,测试强化层的显微硬度和摩擦性能.试验结果表明,50％质量分数钴、40％质量分数纳米碳化钨和10％质量分数金属氧化物试样的显微组织均匀、致密,无裂纹与气孔.激光熔覆强化层平均厚度为1.4 mm,强化层与基材之间呈现冶金结合.强化层中存在网络状和点状分布的强化相,网络状强化相主要为WC,网络间弥散分布点状强化相主要为金属氧化物ZrO2、SiO2.强化层表层平均显微硬度在65 HV,较基体材料提高110％以上.在20℃和300℃环境下,试样磨损量较基材下降75.3％和68.2％.其中,网络状分布的WC强化相提升了涂层的硬度,网络间弥散分布的金属氧化物强化相加强了合金粉末的润湿性,减少了气孔和夹杂的产生,强化层的主要磨损机制为少量粘着磨损,强化层有利于提升球阀的耐磨性和实际工况中的使用寿命.