Ce2O3对激光熔覆Fe-Cr-W-V梯度涂层组织性能的影响与有限元分析

摘要

cqvip:采用类似于高速钢的材料作为工作层,在工作层成分基础上通过降低主要元素含量作为过渡层。在工作层中添加0%~0.2%的稀土氧化铈,利用激光熔覆的方法将材料熔覆到45号钢基体上。结果表明,添加一定量的稀土可以细化晶粒,提高其硬度、耐磨性、耐蚀性。添加0.1%Ce2O3的复合涂层性能最优,其表面硬度可达62.2HRC,相对耐磨性较无稀土的复合涂层可提高20%。添加Ce2O3含量0.1%和0.2%的复合涂层耐蚀性相对未添加稀土涂层分别提高1.88倍、1.72倍。利用Marc软件对过渡层熔覆过程进行模拟,将模拟的应力值与小孔法测量的应力值进行比较,模拟得到的应力值与实测应力值变化趋势拟合较好,纯工作层成分的熔覆层残余应力最高,增加过渡层后可大幅降低残余应力,实测工作层横向应力为812MPa,确定最佳梯度层成分M2为最优。