摘要

液压立柱表面镀铬涂层易出现微小裂纹并导致涂层剥落,对煤矿生产造成安全隐患。为强化液压立柱表面性能、提高液压立柱使用寿命,利用高速激光熔覆技术在27SiMn钢表面制备铁基耐腐蚀熔覆层,并对熔覆层进行车-滚后处理提升强化熔覆层表面性能。使用扫描电子显微镜、形状测量激光显微镜、显微硬度计、电化学工作站等对高速激光熔覆层、车削及不同滚压力作用后的熔覆层微观组织、表面粗糙度、残余应力、显微硬度、耐腐蚀性能进行研究分析。结果表明:初始熔覆层显微组织致密,无明显孔隙、裂纹等缺陷,从结合处到表面依次为平面晶、树枝晶、等轴晶;滚压加工的“削峰填谷”效应使熔覆层表面发生塑性变形,滚压力为2.8 MPa时,表面轮廓平整,表面粗糙度降低至0.768μm;熔覆层硬度随滚压力的增大而增加,熔覆层顶部出现明显的塑性变形区和硬化层;车-滚复合加工使熔覆层表面残余应力由拉应力状态转变为压应力,滚压力增大,残余压应力先增大后减小;车-滚复合加工使熔覆层表层晶粒细化,增强Cr元素扩散,提高耐蚀能力,但过大的滚压力使熔覆层表面损伤,耐蚀能力下降。车-滚后处理工艺有效提升了熔覆层表面性能,可为高速激光熔覆高效低成本的后处理工艺研发提供参考。