论文部分内容阅读
钢铁材料具有良好的韧性、高强度、高性价比等诸多优点。但在空气和土壤环境中很容易受到腐蚀。近年来,科研工作者一直在不断地探索钢铁材料防蚀措施,在众多防护方法中,热镀锌是延缓钢铁材料遭受环境腐蚀最为有效的手段之一。但液态的锌与大多数材料都发生剧烈的反应,造成材料的失效。沉没辊、稳定辊及其轴套是热镀锌生产线上的主要消耗部件。本课题主要是通过激光熔覆技术在316L不锈钢表面制备多种钴基合金涂层,通过组织结构分析,显微硬度测试以及摩擦磨损试验,熔融锌液中进行耐锌蚀试验等性能的评价,获得适用于带钢连续生产线中沉没辊、稳定辊及轴套的钴基合金涂层材料,探索激光熔覆制备该涂层的最佳工艺参数。试验结果表明:Co基合金激光熔覆层均与基体呈现出良好的冶金结合。预热处理可以防止激光辐照快速熔凝相变诱发裂纹的产生。恒定激光功率条件下,随着激光扫描速度的增大,熔覆层组织越细小。恒定激光束扫描速度条件下,随着激光辐照功率的增大,组织越粗化。激光熔覆最佳工艺参数激光功率P=2kW,扫描速度V=1000mm/min,光斑直径D=3mm。CoCrMo系合金激光熔覆层主要由γ-Co或者γ-(Co,Cr)基体相与基体相间分布的树枝状Cr7C3构成,此外还有Mo,Si等元素形成的Laves相Co3Mo2Si,提高熔覆层耐锌蚀抗力。CoCrW系合金激光熔覆层因W含量较高,形成的(Co,W)6C相起到弥散强化和细晶强化的作用。激光熔覆Co基合金粉末形成的涂层的硬度较基体有很大的提高,CoCrMo系合金中硬度最高的4#相对基材硬度提高了近5倍。CoCrW系合金中硬度最高的7#、10#硬度相对基材提高了近4倍。经过销盘磨损试验后,CoCrMo系合金含量大量Cr元素的4#耐磨性最高,相同状况下失重量仅为1#的1/3,2#的1/2,磨损机制为氧化磨损。耐锌蚀能力为(3#,4#,5#,6#)>(1#,2#)>(7#,10#)>(8#,9#,11#)>(12#,13#)。因此CoCrMo系合金激光熔覆层耐锌蚀能力最强,CoCrW系合金其次,CoCrNi系合金最低。