激光熔覆原位生长TiB_(2)/TiC增强铁基涂层组织及性能

作者：佘红艳; 屈威; 杨柳; 叶宏

来源：表面技术, 2022, 1-11.

• 激光熔覆
• 原位生长
• TiB2/TiC
• 微观组织
• 显微硬度
• 摩擦磨损性能

目的采用激光熔覆技术在45钢表面制备原位生长TiB2、TiC陶瓷相提高铁基涂层的耐磨性能。方法 利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）研究铁基复合涂层的相组织，显微组织。使用显微硬度计、磨损实验机等仪器做显微硬度和耐磨性的测试。结果在铁基粉末中添加Ti、B4C后涂层中原位生长出均匀分布的TiB2、TiC陶瓷相，其数量随着(Ti+B4C)添加量增加而增多。经过扫描电镜结合EDS判定TiB2多呈矩形形貌，TiC呈球形或花瓣状。在原位生长过程中TiB2优先形成，而TiC多依附在TiB2周围以颗粒状存在。铁基复合涂层显微硬度随(Ti+B4C)添加量增加逐级增加，30%(Ti+B4C)复合涂层硬度最高为1078HV0.2，相对铁基涂层(611HV0.2)提高了1.78倍。复合涂层的磨损性能明显改善，其中30%(Ti+B4C)添加量的磨损率最小为5.48×10-6mm3/mN，较铁基涂层(2.01×10-5mm3/mN)提高了3.66倍。随着原位生长的TiB2、TiC陶瓷相数量增加，铁基涂层磨损机制由粘着磨损逐渐转为轻微的磨粒磨损。结论在铁基粉末中添加Ti、B4C，通过激光熔覆技术能够原位生长出TiB2和TiC，显著提高铁基涂层硬度和耐磨性能。

• 单位
  材料科学与工程学院; 重庆理工大学