钛合金表面激光熔覆Ni基合金涂层中析出相热力学模拟计算

雷贻文^1,2，孙荣禄¹，唐英¹

1. 天津工业大学机械工程学院2. 天津市现代机电装备技术重点实验室

摘 要：采用横流CO2激光器在TC4合金表面熔覆Ni基合金涂层,对激光熔覆层的微观组织、析出相、各合金元素在γ-Ni和M23C6相中含量变化进行了研究。结果表明,熔覆层可分为三个区:熔覆区、结合区和基体热影响区。熔覆区由γ-Ni,TiB2,TiC,M23C6和Ni3B相组成,其中,TiB2,TiC和M23C6细小颗粒均匀分布于γ-Ni初晶上,共晶组织由γ-Ni和Ni3B组成。为揭示TC4合金表面激光熔覆Ni基合金涂层在3500⁵00K温度范围的相组成及组织变化规律,利用ThermoCalc软件及相应Ni基合金数据库对TC4合金表面激光熔覆Ni基合金涂层凝固过程中各析出相进行了热力学计算分析,研究了熔覆层中γ-Ni,TiB2,TiC,M23C6和Ni3B各相相对含量和B,C,Cr,Fe,Ni,Ti元素在γ-Ni和M23C6相中的含量随温度变化关系,为TC4合金表面激光熔覆Ni基合金涂层成分设计和工艺优化提供理论依据。

关键词：激光熔覆;微观组织;析出相;热力学计算;