论文部分内容阅读
铝合金具有机械强度高、成型性好、密度低和性价比高的特点,被广泛应用于汽车、船舶、军事及航空航天等各个领域。但同时铝合金本身硬度低、耐磨性差和易腐蚀等缺陷也限制了其应用范围。而非晶合金恰好具有硬度高、抗拉抗弯强度好、耐磨性高和耐腐蚀等优点。利用激光熔覆技术高加热冷却速率的特点,在铝合金表面制备铝基非晶涂层,可有效的结合两者优点,扩大铝合金的应用范围。本文概述了激光熔覆技术原理及工艺流程,分析了涂层成分选择的标准,提出了激光工艺参数与涂层成分及厚度的定量关系。通过预置Al-Ni-Y合金粉末,采用合适的激光工艺参数,在铝合金表面获得了均匀、连续的Al-Ni-Y合金涂层。利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度对熔覆层的组织结构、元素分布、物相组成和显微硬度进行了分析研究。结果表明,涂层与基体之间形成良好的冶金结合,熔覆层底部和中下部为胞状枝晶,中上部和顶部为细小枝晶和胞状晶。Ni、Y元素在熔覆层中部含量较多,整体分布均匀,多数以网状的形式分布在晶界处。熔覆层物相基本以YAlO3、Y3Al5O12、Y2O3、NiAl26O40、NiAl32O49等氧化物和Al4NiY、Al2Y3、Y5Al3、Al3Ni2、 Al4Ni3、Ni3Y、NiY等金属间化合物组成。熔覆层硬度相对基体的40HV提高很多,试样最高平均硬度达到了71.7HV。由于激光熔覆精确控制熔覆层具体合金成分相对困难,熔覆层合金成分距非晶形成能力最高Al-Ni-Y合金成分仍有一定差别,XRD图也没有显示出明显的非晶合金的漫反射包,表明以现有的条件利用激光熔覆的方法制备铝基非晶涂层仍有一定的问题。本文还就熔覆层中的裂纹、气孔和偏析等缺陷出现的原因进行了详细的分析,并提出防治措施,对激光熔覆Al-Ni-Y合金涂层的进一步研究提出了建议和展望