添加铌和钼对Nimonic 80A合金激光硼化表面显微组织和磨损行为的影响

摘要

在Nimonic 80A合金表面用激光合金法技术制备较厚的表层。激光表面改性前在材料表面预涂覆3种浆料:非晶硼、非晶硼与钼和非晶硼与铌。详细研究激光处理后表层的显微组织、硬度和耐磨性能。重熔区不同类型硼化物的形成与浆料成分有关,其硬度增加,可达HV 1000左右。通过计算样品和对磨件的质量磨损强度因子Imw和相对质量损失来评价样品的耐磨性。采用三维干涉显微镜、扫描电镜和电子能谱仪表征摩擦副的磨损行为。与未处理的Nimonic 80A合金相比,激光处理后的合金其耐磨性明显提高。含硼和铌的Nimonic 80A合金激光合金化后的表面具有最低的质量损失强度因子(Imw=1.234 mg/(cm^2·h))。激光合金化表层的沟槽清晰可见,其磨损机制为磨粒磨损。经激光处理后含硼和铌合金表面的能谱分析图谱中有氧存在,表现出额外的氧化磨损机制。