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作者:车继虎;王祥龙;张超;张志坚;胡保珠;樊晨翔;孟瑜;刘明霞;
单位:陕西彬长矿业集团有限公司;陕西天元智能再制造股份有限公司;西安文理学院陕西省表面工程与再制造重点实验室;
摘要:采用激光熔覆(LC)技术在17-4PH不锈钢基体表面制备了Cr18型Fe基熔覆涂层,并对涂层进行激光重熔(LR)处理,利用无损渗透检测(PT)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、残余应力仪、X射线衍射仪(XRD)、浸泡试验及电化学工作站等表征了重熔前后熔覆层的宏/微观结构及耐蚀性能,并利用Comsol软件模拟激光熔覆和激光重熔过程中熔覆层的热场分布。结果表明:经过激光重熔后的Cr18型Fe基熔覆涂层未发现裂纹、气孔等缺陷,表面形貌平整且晶粒显著细化,物相主要由Fe-Cr铁素体和Fe-Ni奥氏体两相构成;激光重熔处理后,发生了奥氏体(γ)向铁素体(α)的相变,且涂层表面的Cr元素分布趋于均匀;与重熔前相比,激光重熔处理后涂层的自腐蚀电位E_(corr)从-0.322 mV增大至-0.269 mV,自腐蚀电流密度i_(corr)从6.85×10~(-8) A·cm~(-2)降低至4.33×10~(-8) A·cm~(-2),耐蚀性能得到显著提升;激光重熔处理后,涂层表面的残余压应力由-443 MPa降低至-294 MPa,残留奥氏体含量由62.0%降低至27.6%;模拟发现,重熔过程中涂层表面温度梯度显著高于涂层内部,导致涂层近表面奥氏体向铁素体转变,表层组织转变、晶粒细化及Cr元素的均匀分布有利提升了涂层的耐蚀性能。
关键词:激光熔覆;;激光重熔;;双相不锈钢;;微观组织;;耐蚀性;;晶粒细化
基金资助:国家自然科学基金青年基金(52101097);; 陕西省自然科学基础研究计划项目(2023KJXX-068,2022CGBX-13,2022JM-253,2025SYS-SYSZD-067);; 西安市科技计划项目(21XJZZ0069);; 陕西省表面工程与再制造重点试验室开放基金(2022SSER01)