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原位自生颗粒增强镍基激光熔覆层研究的中期报告
中期报告
一、研究背景
镍基合金是一种具有优异耐腐蚀、高温强度、热膨胀性小等特点的高温合金材料，因此在各个领域广泛应用。然而，在实际应用过程中，镍基合金往往会面临磨损、腐蚀等问题，直接影响其使用寿命和性能。为了延长其使用寿命，需要对其表面进行改性处理。
激光熔覆技术是一种表面改性处理方法，通过激光熔化粉末材料，从而在基体表面形成一层覆盖物，从而改变其表面性能。目前，激光熔覆技术已经得到了广泛的应用，特别是在航空航天、电子、冶金等领域。
传统的激光熔覆技术主要采用预制涂层或喷涂粉末的方式，在未来的使用过程中，会出现涂层与基体的界面粘结强度不足、涂层内部的裂纹、毛刺等问题，限制涂层的性能。因此，近年来发展了一种新型的激光熔覆技术——原位自生颗粒增强技术。该技术采用旋转磨盘将粉末材料均匀喷撒在基体表面，然后通过激光熔化使其与基体相融合，形成一层新的合金涂层。该技术的优点在于，粉末材料与基体之间的相互作用更强，涂层的性能更好。
二、研究目的和意义
针对原位自生颗粒增强技术在镍基合金激光熔覆涂层方面的应用现状，本研究旨在探究原位自生颗粒增强技术在镍基合金激光熔覆涂层方面的应用性能和机理，为该技术的应用提供理论和实践依据。
三、研究方法
本研究采用原位自生颗粒增强激光熔覆技术制备镍基激光熔覆涂层，并对其进行表征和性能测试。具体方法如下：
1、材料准备
选用GH4169镍基合金作为基体材料，并在其表面喷撒Ni粉末担任增强材料。通过旋转磨盘，将Ni粉末均匀喷撒在基体表面，从而实现原位自生颗粒增强。
2、激光熔覆制备涂层
采用激光熔覆技术对材料进行熔化和表面合金化处理。通过调整激光功率和扫描速度等参数，控制激光作用下合金液体的熔化和深度。
3、微观结构表征
采用光学显微镜、扫描电镜等手段对样品的微观结构进行观察和分析。
4、性能测试
通过硬度测试、摩擦磨损测试、腐蚀试验等手段测试涂层的性能，并对涂层的表面形貌、摩擦学、磨损机理等进行分析。
四、研究计划和进展
目前本研究已经完成了涂层的制备和微观结构表征工作，研究结果表明利用原位自生颗粒增强技术制备的涂层相较于传统涂层在微观组织上更加致密，相互结合更紧密。接下来，将进行性能测试和熔覆机理方面的研究工作。
未来的工作计划主要包括如下内容：
1、进一步优化激光熔覆工艺，寻找最佳参数，以达到最佳的涂层质量。
2、通过性能测试研究涂层性能，包括硬度、磨损性能、耐腐蚀性等，并探究涂层性能与制备工艺之间的关系。
3、深入研究涂层的熔覆机理，并探究原位自生颗粒增强技术对涂层性能的影响机理。
五、预期成果
本研究的预期成果包括：
1、建立原位自生颗粒增强技术在镍基合金激光熔覆涂层中的应用模型。
2、揭示原位自生颗粒增强技术对涂层性能的影响机理。
3、推广原位自生颗粒增强技术在涂层应用领域的应用。