球墨铸铁表面激光熔覆钴基合金涂层的组织与性能

来源期刊：稀有金属2017年第12期

论文作者：童文辉 赵子龙 王杰 国旭明 段新华 刘豫

文章页码：1386 - 1390

关键词：球墨铸铁;激光熔覆;钴基合金;显微组织;硬度;

摘    要：为了研究球墨铸铁QT600-3表面激光熔覆钴基合金的组织和性能,本试验采用预置送粉法,利用6 kW CO₂激光器将粒度为46¹06μm的CoCrW合金粉末激光熔覆到QT600-3基材表面,激光熔覆工艺参数为:激光功率P=3.0 kW、扫描速度V=350 mm·min^-1、光斑直径2 mm、搭接率1.5,三道次熔覆,熔覆层厚度约为3 mm,在熔覆过程中采用热量补偿方法对试样温度场进行调控。通过Olympus金相显微镜（OM）、Zeiss-Sigma扫描电镜（SEM）、X’Pert MPD Pro型X射线衍射仪（XRD）、MHV2000数显显微硬度计,分析了熔覆层横截面的显微组织、物相及硬度的变化规律。结果表明:熔覆层表面成形良好,无裂纹、气孔等缺陷;熔覆层分为熔化区、结合区和热影响区,熔覆层与基体冶金结合良好,主要由γ-Co（面心立方）过饱和固溶体以及碳化物CoC_x,Cr₇C₃等组成;熔化区由表层的树枝晶和内部的胞状晶组成,在热影响区发生了组织转变,形成了马氏体并且球状石墨部分溶解,直径变小。熔覆层硬度随着与球墨铸铁基体表面距离增加,呈现先快速增大,后平缓增加,最后在表层区域又快速增大,熔覆层的最高硬度达到HV0.21077,较球墨铸铁基体的硬度提高了4倍以上。