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H13钢表面涂层技术研究

发布时间:2021-05-12人气:

H13钢表面涂层技术研究

激光涂层修复技术是一种在基材表面上添加涂料并使用高能量密度激光束将其与基材表面的薄层融合以在基材表面上形成冶金结合层的方法。达到维修目的。由于涂层和金属基体表现出原子冶金键,因此金属表面可以获得较高的综合性能,例如耐磨性,耐腐蚀性,耐高温性和耐氧化性。当前,最广泛使用的包层材料主要包括铁基,镍基和钴基合金粉末,其中镍基合金由于其优异的耐腐蚀性,适度的磨损和价格而被广泛用于工业中。在本文中,通过在H13钢基材表面进行激光镀镍基合金研究了激光工艺参数对激光镀层显微组织的影响,以研究镀层的硬度以及对镀层的影响。耐磨性为模具钢的修复应用提供测试基础。

H13钢的样品尺寸为100mm50mm20mm。 H13钢的主要化学成分为(质量分数,):0.320.45C,0.801.20Si,0.200.50Mn,4.755.50Cr,1.101.75 Mo,0.801.20 V,0.03P, 0.03秒。用于激光镀膜的Ni55A粉末的规格目数为-200+ 300目,其化学成分为(质量分数,):0.50.8C,14.016.0Cr,3.04.5 Si,5Fe,2.5 3.5 B,镍余量。对于涂层测试,使用功率为10 kW(波长为10.6 m)的CO2激光器。 H13钢基材的表面用研磨机抛光,抛光后用丙酮清洗。干燥后,将镍基粉末预先放置在表面上。在进行激光喷涂之前,将H13钢预热至300-500,并在焊接后进行石棉保温和缓慢冷却。点的直径为2.5mm,在涂覆过程中没有气体屏蔽。

通过预热,在H13钢基底上涂覆Ni基涂层。涂层的微观结构由精细的树枝状结构组成,并与基材形成良好的冶金结合,而没有诸如孔和裂纹的缺陷。在一定的参数范围内,随着扫描速度和激光功率的增加,涂层的显微硬度会显着提高,并且会逐步分布。在一定的参数范围内,随着扫描速度的增加和激光功率的减小,涂层的耐磨性得到改善。全面分析涂层的显微组织,显微硬度和耐磨性,当光斑直径和预设层厚度恒定时,当激光涂层功率为2 kW,扫描速度为200300mm/min时,涂层性能更好。

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