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随着科技的不断发展,在铁基表面进行激光合金化金属陶瓷的应用引起了国内外众多学者的关注。 本论文针对自制 Ni基自熔合金粉末,研究在该基体上添加不同组分纳米 SiC后对45钢表面激光合金化层的影响。通过对各组不同粉末的激光合金化层的宏观、微观质量的对比分析,以及使用灰关联综合评价模型对合金化层的性能进行了评价,得出了较佳的合金化材料体系和激光合金化工艺参数。同时使用OM, SEM, XRD等检测分析技术对合金化层的相组成及显微组织结构进行了分析,阐述了激光合金化过程中纳米 SiC对合金化层的强化机理。另外还利用MMU-10G高速高温摩擦磨损试验机分别对淬火40Cr钢、本研究制备的纯 Ni基以及不同含量 SiC的Ni基合金化层试样进行了摩擦磨损对比试验,得到其对耐磨性的影响规律,并通过观察摩擦磨损形貌及称重法对合金化层材料耐摩擦磨损机制进行讨论。最后还利用型号为FQY010A的盐雾试验箱对合金化试样进行了加速腐蚀试验,并对合金化层材料耐蚀机理进行了探讨。 实验结果表明,在优化的激光合金化工艺参数(I=38A、V=100㎜/min、正离焦Δf=10mm,Ar气体保护)所得到的合金化层表面光滑致密、组织细小均匀、硬度高且与基体实现了良好的冶金结合。通过摩擦磨损试验表明,自制纯 Ni基配方粉末的激光合金化层的耐摩擦磨损性能比淬火40Cr钢优异,添加了纳米 SiC后的合金化层的耐磨性能又有进一步的提高,在相同工艺条件下,加入20%的纳米 SiC后耐磨性能最优。盐雾试验表明,不论是自制纯 Ni基配方粉末合金化层还是添加 SiC的Ni基粉末的复合层的耐蚀性能都远强于基体材料,随加入纳米SiC量的增加,合金化层的耐腐蚀性能略有下降。 最后本论文针对以上结果使用灰色关联综合评价模型对合金化层的质量进行了综合评价,评价向量表明添加20%SiC的激光合金化层的综合性能最优。