激光增材制备 Ti-6Al-4V/TiC 金属陶瓷熔覆层组织与性能强化

• 作者: 范战争 任维彬 方世源 王玉江
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 激光熔覆 Ti-6Al-4V TiC 熔覆层 组织与性能
• 年，卷（期）: 2024,（5）
• 页码范围: 83-92
• 页数: 10页
• 语种: 中文

摘要

Ti-6Al-4V合金因具有良好的强度、塑性、韧性、耐蚀性以及可焊性，在航空航天以及化工装备制造领域具有广泛应用，但其硬度以及耐磨性不高等性能短板，一定程度上限制了其摩擦磨损工况下的服役寿命。本研究基于激光熔覆优化工艺方法，增材制备具有TiC添加相的Ti-6Al-4V合金同质金属陶瓷熔覆层，表征并验证TiC增强相对熔覆层组织以及基本力学性能的强化作用。结果表明：熔覆层主要物相包括α-Ti,β-Ti以及TiC，其中TiC在熔覆层内过饱和析出，且受熔覆层不同位置过冷度差异影响，析出的TiC在熔覆层顶部以细小的颗粒状为主，而在熔覆层中部则主要呈树枝及花瓣状析出，熔覆层底部新增了麦穗状的析出形状，而稀释区则未见明显TiC析出。熔覆层平均显微硬度为530HV0.5，较基体提升了61%；在35 N载荷下，熔覆层平均摩擦因数为0.3583，较基体降低了11%，体积磨损率约为基材的87%，磨损形式为黏着磨损和磨粒磨损。