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作者:葛亚琼;乔建福;徐海军;侯敏;畅泽欣;
单位:太原科技大学材料科学与工程学院;
摘要:针对在镁合金表面制备高质量钴基合金熔覆层难于实现且非常鲜见的问题。采用激光熔覆技术,在激光功率P=2 000 W,激光扫描速度ν=300mm/min,激光光斑直径D=3 mm,离焦量S=+10 mm,熔池后托高纯氩气保护流量Q=20L/min的工艺参数下,在AZ31B镁合金表面制备无裂纹、气孔等缺陷的成形质量良好的钴基合金熔覆层。研究钴基合金激光熔覆层的表面摩擦磨损性能及其改善机制。研究结果表明:钴基合金熔覆层在摩擦磨损阶段表现为稳定的磨合状态,其最大摩擦系数、平均摩擦系数、磨损失量分别为0.571、0.268和2.3mg,均明显低于基材。熔覆层与基体形成了良好的冶金结合,避免了摩擦过程中熔覆层的大面积剥离;熔覆层中固溶体相和有序化合物的固溶强化作用,以及高硬度碳化物的强化作用,进一步提升了性能;熔覆层从底部到顶部存在不同的温度梯度及凝固速率,形成了细晶强化作用;熔覆层的平均硬度达到镁合金基体的约10.8倍。这些因素综合作用,显著改善了镁合金表面钴基合金熔覆层的摩擦磨损性能。
关键词:高能激光熔覆;;镁合金;;钴基合金;;摩擦磨损;;改性机制
基金资助:国家自然科学基金资助项目(51405324);; 国家留学基金资助(202108140077);; 山西省基础研究计划自然科学研究面上项目(202103021224266);山西省基础研究计划自然科学研究青年基金项目(202103021223297)