摘要

针对铝合金硬度低、耐磨性差的问题,采用激光合金化工艺在其表面制备了原位自生Ti B2-Ti C颗粒增强铝基复合涂层,在B4C-Ti的4%、12%、36%三种质量分数下,研究了合金化层的物相组成、微观组织和耐磨性能。利用边-边匹配模型(E2EM模型)计算了原位自生颗粒的界面匹配情况,分析了原位自生相作为异质形核核心的可能性。结果表明,合金化层主要由条状或针状Fe-Al金属间化合物和大量弥散分布、尺寸细小的Ti B2、Ti C、Cr2B等原位增强颗粒组成。原位自生Ti C、Ti B2相与α-Al基底、Ti C/Ti B2两相之间的面间距失配和原子间距失配均小于10%,表明增强颗粒与基底之间界面结合良好,且Ti B2可作为Ti C异质形核核心。合金化层的平均显微硬度高达1156.11 HV,约为基体的15.2倍,磨损体积比基体降低了89.6%,耐磨性能显著提高。