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Ni基激光熔覆涂层低应多碰性能研究
摘要：本文主要研究了Ni基激光熔覆涂层的低应多碰性能。通过对不同条件下制备的涂层进行力学性能测试和微观结构分析，发现适当的预热温度和熔化功率能提高涂层的抗应力腐蚀裂纹和多碰磨损性能。
关键词：Ni基涂层，激光熔覆，低应多碰性能，应力腐蚀裂纹，磨损性能
引言：Ni基涂层具有良好的高温强度、抗腐蚀性、金属间化合物相容性和耐磨性等特点，在航空航天、能源和汽车等领域有着广泛的应用。然而，由于材料性能优异，特别是其高温强度和韧性，使其制备过程更加困难。而且材料表面在工程使用过程中会受到多种多样的应力，如疲劳载荷、摩擦力和腐蚀性环境作用等。因此，开发具有较高应变抗力和低应力腐蚀裂纹的Ni基涂层，成为一个非常有挑战性和迫切需要的问题。
实验方法：在本研究中，使用激光熔覆技术制备了三组不同条件下的Ni基涂层。使用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和磨损试验机等方法对制备的涂层进行了分析和测试。
结果与分析：图1显示了制备的涂层的微观结构。可以看出，涂层中主要由Ni、Ni3Al和NiAl3等相组成。适当的预热温度和熔化功率能够改善涂层中的微观结构，使其组织更加致密、均匀和紧密，更有利于提高涂层的力学性能。
图1：制备涂层的微观结构
图2和3分别显示了制备的涂层的应力腐蚀裂纹和多碰磨损性能。可以看出，预热温度为150℃时，涂层的应力腐蚀裂纹扩散速率最低，磨损失重最小；熔化功率为1800W时，涂层的应力腐蚀裂纹扩展速率最低，磨损失重最小。这表明，涂层中残留应力较小，具有较好的抗应力腐蚀裂纹和多碰磨损性能。
图2：不同预热温度下的涂层应力腐蚀裂纹扩散速率
图3：不同熔化功率下的涂层磨损失重
结论：本文研究了Ni基激光熔覆涂层的低应多碰性能。结果表明，适当的预热温度和熔化功率能够提高涂层的抗应力腐蚀裂纹和多碰磨损性能，这为Ni基涂层的设计和制备提供了一定的参考依据。
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