耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺

摘要

cqvip:耐热钢H13可用于制作飞机耐热400~500℃工作温度的结构零件,而在飞机有些特殊工作环境下要求其零件表面同时具有耐磨性,因此针对耐热钢在特殊服役环境中磨损失效问题,利用小功率Nd:YAG激光器在H13钢表面熔覆SiC陶瓷颗粒,通过金相显微镜、扫描电镜及能谱分析仪研究不同工艺参数条件下熔覆层显的宏观形貌和微观组织结构。结果表明:熔覆试样横截面出现明显的分层现象(熔覆层、熔合区、热影响区、基体),熔覆层组织致密、无方向性,无明显的气孔裂纹;熔合区组织晶粒较为细小,以树枝晶和等轴晶为主;粗大的柱状晶组织沿H13钢基体熔合线向熔合区生长。SiC陶瓷颗粒熔覆层、熔合区到基体SiK含量存在明显的梯度,表明熔覆层与基体形成了良好的冶金结合,分析了耐热钢表面激光熔覆陶瓷的耐磨性。此外,由于SiC陶瓷颗粒硬而脆的特性以及与基体材料之间热膨胀系数的差异,当扫描速度提高至40 mm/min、60 mm/min时熔覆层出现了贯穿性裂纹。上述研究成果为提高飞机耐热零件表面耐磨性提供一定理论支持。