耐磨鋼板表面激光原位制備Ni基合金復合涂層的微結構與性能

通過控制Ni基自熔性合金粉末中Al、Mo含量,在H13鋼耐磨鋼板表面原位制備了含γ′-Ni3Al強化相的激光熔覆涂層。借助光學顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)和X射線衍射儀(XRD)分析了不同熔覆層的顯微組織及物相結構。結果表明,4種成分的耐磨鋼板熔覆層均呈現出平整致密、無明顯缺陷的宏觀特征。

Ni基自熔性合金粉末中加入Al易于生成γ′-Ni3Al相,當Al含量達到一定程度后, 耐磨鋼板涂層中開始出現β-NiAl相,同時Fe主要以(Fe,Cr)固溶體形式存在,(Ni,Cr)固溶體極少。加入Mo后, 耐磨鋼板涂層中幾乎未見β-NiAl相;Al含量較少時,Mo主要與Fe結合形成Mo-Fe金屬間化合物;當Al含量增加至開始出現β-NiAl相時,Mo便與Al結合形成AlMo3。同時耐磨鋼板Mo-Fe金屬間化合物的存在也導致(Fe,Cr)固溶體較同等Al含量下未加入Mo時少,(Ni,Cr)固溶體含量較未加入Al時多。耐磨鋼板涂層摩擦系數均低于基體,最高顯微硬度為基體的4.3倍,抗磨性提高了3.8倍。