激光熔覆TiCTi复合材料的组织及摩擦学性能-摩擦学学报.PDFVIP

第 19 卷　第 1 期 摩 擦 学 学 报 19, 　 1 V o l N o 1999 年 3 月 TR IBOL O GY M arch , 1999 ( ) 研究论文 18～ 22 激 光 熔 覆 复合 材 料 的 T iC T i 组 织 及 摩 擦 学 性 能 1 1 山1 2 2 2 文 张　松 　王茂才 　吴维　 　毕红运 　李诗卓 　李　曙 1( 中国科学院金属腐蚀与防护研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室　沈阳　1100 15) 2 ( 中国科学院金属研究所　沈阳　1100 15) 摘要: 采用激光熔覆工艺, 通过原位置换结晶反应在 6 4 基材上制备出碳化物颗粒增强复 T i A l V 合材料熔覆层, 发现复合材料由均匀弥散分布的 颗粒及 基体构成, 且与基材呈冶金结 T iC T i 合. 干摩擦下其磨痕及磨屑扫描电镜分析表明, 激光熔覆层具有较高的耐磨性的原因是复合材 料中均匀弥散分布的T iC 粒子具有良好的抗磨作用. 关键词: 激光熔覆; 复合材料; 摩擦磨损 分类号: T G 146. 23; TH 117. 1　　文章标识码: A 文章编号:( 1999) 0 100 1805 钛合金具有比强度高、耐蚀性好等优点, 但与钢铁材料相比, 其硬度低、耐磨性差, 影响 了其性能和应用. 自80 年代以来, 颗粒增强金属基复合材料的研究迅速发展[ 1～ 3 ] , 但由于在 高温加工过程中, 钛和增强陶瓷相之间发生剧烈的反应, 且强制复合法制备的增强相体积分 数较高时复合材料在磨损过程中易出现硬质相剥落, 从而导致材料的性能下降. 激光表面处 理这一先进的改性技术, 已广泛用于提高铁基合金耐磨性和耐蚀性等方面[4～ 6 ] , 然而该方法 在提高钛合金耐磨性方面的研究较少. 本文采用激光熔覆工艺, 通过原位结晶置换反应, 在 6 4 基材表面制备颗粒增强钛基复合材料, 并对 复合材料熔覆层的组织结构 T i A l V T iC T i 及摩擦磨损性能进行研究. 1　试验部分 1. 1　样品的制备 将- 6 1～ + 70 m 的T i 及 C r3C2 粉末按一定比例混合后, 以松散粉末的形式预置于经 过磨削及清洗的 6 4 基材上, 预置合金粉末厚度 0. 8 . 将样品放入一特制可控气氛 T i A l V mm 反应室中, 采用机械泵将样品室抽至真空, 而后充入氩气, 以保证在激光处理时T i 合金不被 氧化. 利用 400 型 ∶ 固体脉冲激光加工机进行激光熔覆处理, 工艺条件为: 单 JJ D N d YA G 脉冲能量 50 , 频率 4 , 脉宽5 , 光斑直径 2 , 扫描速度 1. 1 . 通过激光熔覆处 J H z m s mm mm s