激光铝热还原法制备Al2O3Ti-Al基复合涂层详解.PDF

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2017-07-05 发布于湖北
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第28 卷第9 期无机材料学报 Vol. 28 No. 9 2013 年9 月 Journal of Inorganic Materials Sep. , 2013 文章编号: 1000-324X(2013)09-1033-07 DOI: 10.3724/SP.J.1077.2013.12730 激光铝热还原法制备 Al O /Ti-Al 基复合涂层 2 3 张晓伟, 刘洪喜, 蒋业华, 范氏红娥 ( 昆明理工大学材料科学与工程学院, 昆明 650093) 摘要 : 利用 Al 和 TiO2 之间的放热化学反应, 采用激光原位合成技术在 TC4 钛合金基体材料表面制备了 Al O /Ti-Al 金属间化合物基复合涂层。对比分析了激光功率、激光束扫描速度和光斑尺寸变化对激光能量密度 2 3 变化量的影响程度, 借助X 射线衍射仪(XRD) 、光学显微镜(OM) 、能谱仪(EDS)和显微硬度计分别考察了激光束扫描速度对复合涂层表面宏观形貌、截面显微组织结构和显微硬度的影响。结果显示, 扫描速度的变化对激光能量密度变化量的影响程度最大, 光斑尺寸次之, 激光功率的变化影响最弱。随着激光束扫描速度的增大, 复合涂层表面渐趋粗糙, “鱼鳞纹”状形貌特征趋于明显, 复合涂层与基材结合区厚度减小。激光原位复合涂层主要由k-Al O 和 α-Al O 增强相与 α-Ti 和 α -Ti Al 基体相组成。随着激光束扫描速度增大, 复合涂层内k-Al O 部 2 3 2 3 2 3 2 3 分转变为α-Al O , Al O 增强相有由枝晶状向纤维状转变的趋势; 复合涂层截面显微硬度自基体至涂层表面过度 2 3 2 3 平缓, 且涂层区显微硬度分布均匀, 明显高于基材平均显微硬度。关键词: 激光熔覆; 原位合成; 铝热还原; Al O /Ti-Al 基复合涂层; TC4 钛合金 2 3 中图分类号: TB333 文献标识码: A Microstructure of Al O /Ti-Al Composite