Ti-V-Mo对铁基自熔合金激光熔覆层力学性能的协同优化作用
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摘要(Abstract):
随着Fe-Cr-B-Si系铁基自熔合金在激光熔覆技术中的广泛应用,如何进一步提升其力学性能和耐腐蚀性能成为了研究的重点,尤其是Ti-V-Mo三元体系对自熔合金的协同作用尚未得到充分探讨。为此,采用真空气雾化制粉与激光熔覆工艺制备Fe-Cr-B-Si自熔合金熔覆层,系统研究了Ti-V-Mo三元协同效应对熔覆层组织与性能的影响机制。研究发现,微量的Ti和V能够形成纳米TiC和VC相,产生细晶强化和弥散强化作用。结合Mo元素(2.22%,质量分数,下同)生成Cr_2O_3/MoO_3钝化膜,协同优化了激光熔覆层的力学性能。但Ti含量过量(≥0.15%)时,会因TiC相团聚导致熔池的黏度升高,产生大量气孔(>150μm)和咬边缺陷(553.8±12.3μm)。通过优化Ti/V/Mo配比(Ti 0.05%,V 0.15%,Mo2.22%)不仅避免了缺陷产生,还增强了熔覆层宏观硬度(58.9 HRC)、耐蚀性和耐磨性,且在160次热震循环后无裂纹,具备良好的抗热冲击性能。该研究为Fe-Cr-B-Si系自熔合金的成分设计提供了新的思路。
关键词(KeyWords): 自熔合金粉末;气雾化;激光熔覆;Ti-V-Mo协同作用;力学性能
基金项目(Foundation): 泰尔(安徽)工业科技服务有限公司内部研发项目(TBYF040)~~
作者(Author): 李怀中,郭轶波,管希成,吴松,国竹节,黄诚,李申申,黄东保,董振启
DOI: 10.26935/j.issn.2097-5317.2025.0027
参考文献(References):
李怀中,郭轶波,管希成,吴松,国竹节,黄诚,李申申,黄东保,董振启