柱塞激光熔覆镍基合金工艺与组织结构分析.pdf

第9卷第5期上海大学学报(自然科学版)Vo1．5．No5

l999年10月JOURNALOFSHANGHA1UNIVERS1TY(NATURALSCIENCEOct．1999

文章编号：1007—286](1999)05—0397—07

柱塞激光熔覆镍基合金工艺与组织结构分析

弓77一午o徐有容，王德英，张晓燕／7
’‘。‘。____～一
(上海大学材料科学与工程学院，上海201800)

摘耍：本工作针对高压匀质机柱塞应用背景，在奥氏体不锈钢为基材的柱塞上激光熔覆镍基硬面合盘，对其工艺、
微观组织结构和性能进行了鞍探八的分析研究．通过扫描电镜、x光衍射、盘相等微观分析方法，对快速凝固激光
熔覆台金层的非平衡态微观组织特性与其性能关系进行研究．结果表明：在激光熔覆柱塞表面获得了镍基硬面台
金层与不锈钢基材的优良冶金结台；台盘层微观组织为超细的共晶组织，在含cr、Si、C、B元素的过饱和YNi(Fe)奥
氏件基件中，均匀分布着细密的树枝状碳化物、硼化物及硅化物；这是它具有良好的力学性能和耐瞻耐蚀使用性能
的关键．还对热喷涂柱塞进行了微观组织结构和性能的对比分析．
中关图键分词类墼号垄：T堡G垦174．堕44芝；镍文基献硬标面识台码盘：；A堕翌望组堡致性能结拘锞茎舌皇．

TechnologyandMicrostructuralAnalysesofLaser

CladdingNickel-baseAlloyonPlugs

XUYou—rong．WANGDe—ying．ZHANGXiao—yan

(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShanghaiUniversity，Shanghai201800，China)

Abstract：Inthelightoftheapplicationontheplugsofhighpressurehomogenizer．thetechnolo—

gY，microstructuralanalysesandpropertiesforlasercladdingnickel—basehardfacingalloyon
stainlessstee1matrixhavebeenstudieddeeply．Theserelationshipsofmierostructureandproper—

tiesoflasercladdingwhichhavecharacteristicsofrapidsolidificationwithnon—equilibriumstate
havebeeninvestigatedbyusingOM，SEM，EDAX，XRDandmierohardenesstester．Theresults

showthatthereexistsanoptimummetallurgicalbondandveryfinemicrostructureswhicheom—

priseultrafineandhomogeneousdendriteseutecticofcarbide，borideandsilicateinoversaturated
州i(Fe)matrix．Thesearekeyswhichpossesshighmechanicalpropertiesandgoodresistanceto

wearandcorrosion．Microstructureandpropertiesofplugbyspraycoatinghavealsobeen

analysedandcompared．
Keywords：lasercladding；hotspray；Ni—basedhardfacingalloy；microstructure}property

高能率激光熔覆使表面合金材料和基材极薄表K／s)，使所设计的表面合金层形成特殊的成分
面瞬间熔化．并以极高冷却速度快速凝固(10～1O与相分布均匀的超细网络状微观组织，且台金层和

·收稿日期；1999—05—24修订日期：1999—08—95基盘项且，上海市教委资助课题(94A02)
作者饷升：馀有容(1934~)，男，江西吉水^，教授，主要从事材料热变形、物理摸拉与组织性能控制、材料表面改性的研究

·398·上海大学学报(自然抖学版)第5卷

基材有优良的冶金结合．它使台金元素和间隙元素n『6面
在基体相中的过饱和固溶，使基体相点阵畸变并产{层
生位错，而快速凝固的初生的碳化物、硼化物、硅化
物以极细的树枝状或细胞状形状均匀分布在基体相
中，这种快速凝固的成分与相均匀分布的超细微观
组织的台金层具有优良的力学性能——高硬度、高
强韧性、高耐磨性、优良的抗疲劳性