钛基稀土激光熔覆层组织细化机制及性能

作者：张天刚^*; 庄怀风; 薛鹏; 张倩; 姚波; 李宝轩

来源：航空学报, 2020, 41(09): 334-347.

• Y2O3
• TC4
• 激光熔覆
• 二维点阵错配度
• 微观组织
• 摩擦磨损

采用通快TruDisk 4002光纤激光器在TC4合金表面分别制备了0wt%Y2O3和3wt%Y2O3的TC4+Ni45+Co-WC钛基耐磨复合涂层。利用XRD、SEM、EDS、EPMA、显微硬度计和摩擦磨损试验机等分析了涂层组织、显微硬度和摩擦学性能。结果表明,两种涂层表面均无裂纹孔隙等缺陷,且生成相一致,主要包括TiC、TiB2、Ti2Ni、WC和α-Ti;0wt%Y2O3涂层组织存在明显偏析,析出相尺寸粗大且方向性明显;3wt%Y2O3涂层组织呈均匀弥散状态分布,细化特征明显;经Bramfitt二维点阵错配度计算,(100)Y2O3和(100)Ti2Ni、(111)Y2O3和(110)TiC、(110)Y2O3和(1010)TiB2间的错配度分别为5.75%、6.72%和10.10%,Y2O3作为异质形核核心对Ti2Ni、TiC和TiB2的细化能力依次为Ti2Ni>TiC>TiB2;0wt%Y2O3和3wt%Y2O3涂层显微硬度分别为600～630HV0.5和470～480HV0.5,较基材分别提高了约62%和26%;3wt%Y2O3涂层耐磨减摩性最优,其磨损体积和摩擦系数较0wt%Y2O3涂层分别下降了约47.8%和5.0%,磨损机制主要为磨粒磨损。

• 单位
  中国民航大学