预热下激光沉积TA15/GH4169梯度结构各梯度层组织及性能研究

作者：何波; 王晨; 孙长青; 杨光; 王向明; 苏亚东

来源：稀有金属, 2021, 45(01): 19-26.

DOI：10.13373/j.cnki.cjrm.xy19060036

• 预热
• 激光沉积制造
• TA15/GH4169
• 显微组织
• 耐磨性能

在预热400℃的锻态TA15合金基材上,应用激光沉积制造技术制备了具有3层梯度层的TA15/GH4169梯度结构,研究了GH4169含量对各梯度层组织与性能的影响。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、摩擦磨损试验机对沉积样件进行了显微组织观察、元素分布检测、物相检测、显微硬度与室温耐磨性能分析。研究表明,所制备的沉积试样无宏观裂纹缺陷且组织致密。沉积态TA15侧组织为贯穿多个沉积层的β柱状晶组织,晶内为典型的网篮组织,GH4169侧为沿沉积方向生长的柱状晶组织,枝晶间析出不规则的Laves相,过渡区内形成了两相固溶体和脆性金属间化合物(Ti2Ni,TiNi3)。各梯度层随GH4169含量的增加,显微硬度和耐磨性能均不断提高,25%TA15性能最好,其硬度和摩擦系数分别为HV0.2537和0.33,较100%TA15梯度层硬度值提高了97%,摩擦系数降低了72%。本研究将为最终成形TA15/GH4169梯度复合结构提供参考依据。

• 单位
  中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所; 沈阳工程学院; 机电工程学院; 沈阳航空航天大学