激光熔覆Fe基合金涂层强化H13热作模具钢

摘要

为了解决H13热作模具钢在锻模和热挤压模等领域因发生脱模剂腐蚀而失效的问题,本文通过引入激光熔覆技术来探究Fe基合金粉末对H13钢综合性能的强化效果,并系统研究了扫描速度、搭接率和熔覆层数对涂层的相位组成和显微组织的影响,详细分析了涂层的截面显微硬度和耐腐蚀性能的变化规律。研究表明:涂层主要由α-Fe、γ-Fe、M_(23)C_(6)和M_(7)C_(3)相组成;高的扫描速度下γ-Fe来不及完全转化为α-Fe,但高搭接率的延迟凝固作用促进了γ-Fe的转化;第2涂层减弱的衍射峰是由于少量基体元素的扩散而导致碳化物减少;涂层中主要合金元素Fe与Cr、Si、Mo、C分别在晶粒和晶界中交替增减,归因于Cr、Si、Mo和C等元素向晶界处沉积。相较于基体,涂层的硬度明显提升,提升率分别为197.7%、204.5%、68.2%和145.5%。高的扫描速度对耐腐蚀性影响较小,高的搭接率和多层熔覆对耐腐蚀行为有积极意义。