激光熔覆2205双相不锈钢/TiC复合涂层的显微组织与性能

采用激光熔覆技术，在16Mn钢表面制备了2205双相不锈钢/TiC复合涂层，研究了TiC含量对熔覆层微观组织、显微硬度及摩擦磨损性能的影响，并讨论了熔覆层中TiC的熔解、析出行为与熔覆层性能之间的关系。结果表明，随着TiC含量的增大，熔覆层的稀释率逐渐增大。熔覆过程中TiC发生了熔解及析出现象。随着TiC含量的增大，熔覆层的显微硬度逐渐增大。当TiC质量分数达到15%时，熔覆层的显微硬度最大值可达612 HV，该熔覆层的磨损失重最小。 激光熔覆技术作为一种先进的表面工程技术，能够在不改变基体材料化学成分的前提下，赋予其新的物理化学性能。本文研究了在16Mn钢基体上激光熔覆2205双相不锈钢与TiC（碳化钛）颗粒制备的复合涂层的微观组织和性能，特别是TiC含量对涂层性能的影响。 研究结果显示，通过激光熔覆技术在16Mn钢表面制备的2205双相不锈钢/TiC复合涂层，其显微组织、显微硬度和摩擦磨损性能随着TiC含量的增加而发生变化。随着TiC含量的提高，涂层的稀释率逐渐增大，这是由于TiC在高温下部分熔解于基体材料中。稀释率的增大反映了TiC在基体中的熔解及随后的析出现象，这一过程对涂层的微观组织结构有显著影响，可能导致涂层内部出现不同程度的组织结构变化。 TiC颗粒的熔解和析出对提高涂层的显微硬度起到了决定性作用。TiC颗粒具有较高的硬度，作为硬质相在金属基体中的固溶能显著提高基体的硬度。实验中，随着TiC含量的增加，复合涂层的显微硬度逐渐增大。当TiC质量分数达到15%时，复合涂层的显微硬度达到最大值612 HV。这一结果表明，适当增加TiC含量能够有效提升复合涂层的硬度，从而增强其抵抗外力侵蚀的能力。 在摩擦磨损性能方面，TiC颗粒的加入同样起到了积极的作用。随着TiC含量的增加，复合涂层的抗磨损能力得到改善，尤其是在TiC含量达到15%时，涂层的磨损失重最小，表现出最佳的耐磨性。这说明TiC颗粒在涂层中起到抵抗磨损的关键作用，能够有效地阻碍磨料的磨削作用，从而减少了涂层的磨损。 激光熔覆2205双相不锈钢/TiC复合涂层技术不仅能够改善16Mn钢的表面性能，通过调整TiC含量，还能优化涂层的微观结构，达到提升硬度和耐磨性的目的。这一研究成果不仅为材料表面改性提供了新的研究方向，而且对于那些要求高耐磨性和耐腐蚀性的工业应用来说，2205双相不锈钢/TiC复合涂层技术有望成为一种理想的解决方案，具有重要的应用价值和广阔的市场前景。