热处理温度对高速激光熔覆Ni/316L涂层组织及摩擦磨损性能的影响

作者：董会; 郭鹏飞; 徐龙; 康凯祥

来源：表面技术, 2022, 51(05): 111-120.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.05.012

• 热处理
• 高速激光熔覆
• Ni/316L涂层
• 海洋环境
• 摩擦磨损

目的 研究海水腐蚀环境中热处理温度对高速激光熔覆Ni/316L涂层耐磨性能的提升作用。方法 采用高速激光熔覆设备在Q235钢表面制备Ni/316L涂层，分别在650、700、750、800℃下热处理1.5 h，通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）对Ni/316L熔覆层微观组织结构和相组成进行表征，通过硬度测试和模拟海洋环境摩擦磨损试验，分析热处理温度对Ni/316L熔覆层硬度与耐磨性能的影响。结果 Ni/316L熔覆层厚度约为2 mm，过渡层约为50μm。熔覆态涂层晶粒包含枝状晶和等轴晶。随热处理温度升高，涂层等轴晶数量先增加、后减少，第二相含量先升高、后降低，熔覆层硬度先升高、后降低。在750℃时，熔覆层硬度达到最高，约为熔覆态涂层硬度的2.4倍。热处理后的4种熔覆层的摩擦系数约为0.31，稍低于熔覆态涂层摩擦系数（0.33）。熔覆态涂层的磨损率比750℃热处理的涂层约高5倍。5种涂层均以磨粒磨损为主。结论 改变热处理温度可以改变高速激光熔覆Ni/316L涂层的组织结构和第二相的数量，进而影响其硬度与耐磨性，但是热处理温度过高会导致晶粒组化等问题。因此，高速激光熔覆Ni/316L涂层的热处理温度应控制在750℃以下。

• 单位
  西安石油大学