Al2O3-TiO2对铝合金表面激光熔覆NiAl涂层组织性能的影响

作者：雷临苹; 叶宏^*; 宋坤; 卢秀华; 郑杰; 欧林南; 冯凯

来源：表面技术, 2018, 47(10): 145-150.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.10.019

• 铝合金
• 激光熔覆
• NiAl涂层
• Al2O3-TiO2
• 组织
• 耐磨性

目的进一步提高6061铝合金表面的硬度、耐磨性。方法应用脉冲Nd:YAG激光器在6061铝合金表面制备了NiAl合金涂层和NiAl/Al2O3-TiO2复合涂层。通过SEM、X射线衍射仪系统研究了Al2O3-TiO2陶瓷相添加对NiAl熔覆层组织形貌、成分分布、物相组成的影响。利用HVS-1000硬度测试仪及HSR-2M高速摩擦磨损机,对熔覆层硬度分布及耐磨性进行测试分析。结果Al2O3-TiO2陶瓷颗粒加入使涂层宏观成形质量明显提高,表面平整光滑、波纹均匀,熔覆层枝晶间距减小,组织结构明显细化。与NiAl熔覆层相比,在NiAl/Al2O3-TiO2复合涂层中,具有较高硬度的Al3Ni、Al3Ni2硬质相含量增大。同时,高硬度Al2O3和良好韧性的Ti O2、NiTi金属间化合物在复合涂层内部形成。NiAl/Al2O3-TiO2复合涂层的显微硬度平均可达650HV0.2,相比NiAl涂层提高了300HV0.2;磨损体积仅为铝合金基体的1/9,相比NiAl涂层降低了35%。干摩擦条件下,NiAl/Al2O3-Ti O2复合涂层的犁削、剥落现象显著降低。结论在细晶强化、硬质相弥散强化及良好韧性的NiTi金属间化合物共同作用下,6061铝合金表面硬度和耐磨性得到显著提高。

• 单位
  重庆理工大学