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摘要
采用同轴送粉激光熔覆技术在Ti6Al4V钛合金表面成功制备了未添加和添加质量分数为2%CeO2的Ti6Al4V+NiCr-Cr3C2多道搭接熔覆层,运用渗透探伤技术、光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪、电子探针等分析方法研究了CeO2添加对熔覆层成形质量、微观组织和元素分布的影响规律。结果表明,添加CeO2完全抑制了熔覆层表面裂纹,显著降低了气孔率(2.76%→1.65%)。熔覆层主要由β固溶体(CrTi4)和缺位型碳化钛(TiCx)组成。除了新结晶的CeO2外,添加CeO2对熔覆层物相没有影响。此外,添加CeO2致使基体β相中Ni和Cr元素呈现明显的偏析现象,且Ni元素偏析程度更加显著,而对Al和V元素均匀分布特征没有显著影响。新析出的稀土氧化物CeO2主要分布于TiCx与CrTi4相界处。添加CeO2细化了TiCx枝晶,降低了枝晶TiCx含量(55%→40%)。熔覆层各微区(熔覆区、过渡区和结合区)碳化钛组织存在显著差异,其组织特征分别为枝晶状、颗粒状、细小针状。缺位型碳化钛TiCx中C原子含量呈现明显差异,x的取值范围为0.21～0.74,且一次枝晶含碳量高于二次枝晶。硬度和摩擦磨损测试结果表明,Ti6Al4V基材、未添加和添加质量分数为2%CeO2激光熔覆层的显微硬度分别为363.2、488.2和464.2 HV0.5,磨损率分别为5.62×10-6、2.5×10-7和2.43×10-6g/Nmin。
- 出版日期2020
- 单位中国民航大学
