第十五届全国表面工程大会

激光熔覆极端非平衡条件使涂层产生微观组织异构，梯度微观组织导致涂层存在区域性材料性能差异，显著影响零件服役稳定性和可加工性能。因此，开展了异构组织对涂层耐磨耐蚀性能和可加工性能影响的研究：（1）以B含量、激光功率和退火温度为变量，研究涂层纵向异质结构与耐蚀耐磨性能之间的关系，(Fe_0.25Co_0.25Ni_0.25Cr_0.125Mo_0.125)_100-xB_x涂层均由由BCC相、FCC相、硬质相Mo₂B等金属间化合物组成，当B元素含量为14at.%，激光功率1600W，退火温度800℃时，涂层从表层至底层的组织变化梯度最小，耐蚀耐磨性能最佳。（2）通过变W含量和重熔路径，研究激光束的二次热效应对涂层搭接区和非搭接区（即横向异质结构）微观组织及性能的影响，研究发现平行重熔后的(FeCoNiCr)₈₀Mo₇W₈Si₅涂层搭接区和非搭接区差异最小，涂层组织更加均匀，整体性能最好。（3）研究了316L不锈钢异构组织对摩擦磨损性能和可加工性能的影响，涂层以奥氏体为主，纵向深度变化铁素体含量增加，由表及里的晶粒结构为乱序等轴晶、等轴枝晶和胞状柱状晶，激光功率1400W时涂层摩擦磨损性能最优；基于纳米压痕测试和正交铣削实验，通过数值仿真配合晶体塑性理论和反向解析方法实现对异构316L不锈钢涂层本构参数的求解，进行切削加工仿真并与切削加工结果对比，证明异构对涂层切削性能的影响和异构模型的精确性。
 

激光熔覆；非均质