激光熔覆原位TiC/Fe复合涂层增强相形成机制研究

杜宝帅¹，邹增大²，王新洪²，张忠文¹，马冬鸿³

1. 山东电力研究院2. 山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室3. 山东里彦发电有限公司

摘 要：激光熔覆技术在制备原位自生颗粒增强金属基耐磨复合涂层领域具有良好的应用前景。以廉价钛铁和石墨为熔覆粉末,采用横流CO2激光器在低碳钢基体上制备了TiC增强Fe基复合涂层,并对涂层物相组织和TiC增强相的形成机制进行了研究。结果表明,增强相TiC通过原位冶金反应形成,在熔体的冷却过程中析出长大,具有树枝晶和鱼骨状两种形态。树枝晶形态的TiC为熔体先析出相,其生长形态受界面前沿成分过冷和晶体生长习性控制。鱼骨状TiC由δ-Fe和TiC的准共晶反应形成,溶质原子扩散特征和晶面能决定了共晶TiC的最终鱼骨状形貌。均匀弥散分布的TiC增强相有助于提高涂层的耐磨损性能。

关键词：激光技术;激光熔覆;原位自生;TiC;形成机制;