Y₂O₃对钛基激光熔覆层组织及性能的影响

张天刚¹，庄怀风²，姚波³，张倩³，杨凡³

1. 中国民航大学工程技术训练中心2. 中国民航大学中欧航空工程师学院3. 中国民航大学航空工程学院

摘 要：针对Ti811钛合金硬度低、耐磨性差的问题,以TC4粉、Ni45A粉和Y₂O₃粉为原料,采用同轴送粉激光熔覆技术在Ti811钛合金表面进行了激光熔覆制备耐磨复合涂层的实验,分析了熔覆层的组织和相组成,测试了熔覆层的显微硬度和摩擦磨损等力学性能。研究表明:复合涂层组织由枝晶TiC、依附生长于枝晶TiC表面的纳米颗粒TiC、生长于基体表面的等轴球形（近球形）TiC、金属间化合物Ti2Ni、增强相TiB、TiB₂及基体α-Ti组成,所有生成相呈均匀弥散分布状态;涂层中等轴球形（近球形）TiC和Y₂O₃构成了复合相结构,经二维点阵错配度计算表明,Y₂O₃的（111）晶面与TiC的（110）晶面的二维点阵错配度δ=6.54%,因此Y₂O₃可作为TiC的有效异质形核核心细化晶粒;涂层的显微硬度处于HV_0.5655～700之间,较Ti811基材提高了约1.6～1.8倍;涂层的磨损机制主要为磨粒磨损,摩擦磨损性能较基材显著提升。

关键词：激光熔覆;Y2O3;微观组织;二维点阵错配度;摩擦磨损;