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DZ125表面激光熔覆TiN增强Co基复合涂层组织与耐磨性研究
摘要：
本文以DZ125表面为研究对象，通过激光熔覆技术制备了TiN增强的Co基复合涂层，研究了其组织结构和耐磨性。结果显示，TiN与Co基体相互固溶，生成了一种均匀分布的TiN颗粒增强的复合涂层，涂层表面表现出较高的硬度和耐磨性能。本文为复合材料的研究和应用提供了一定的理论基础和借鉴意义。
关键词：激光熔覆；TiN；Co基复合涂层；组织结构；耐磨性
引言：
表面玻璃化是一种常用的防护材料处理方法，但是这种处理方法往往会导致材料的强度和韧性下降。为了克服这些问题，人们开始尝试制备表面带有玻璃化效果的复合材料。目前，激光熔覆技术已经被广泛应用于表面涂层领域，可以用来实现表面涂层的制备和改善。
本文将使用激光熔覆技术，将TiN颗粒嵌入到Co基体中制备复合涂层。研究涂层的组织结构和耐磨性能，以期为表面复合材料的研究和应用提供一定的理论基础和实验数据。
实验方法：
1.基本材料
前处理钢种：DZ125
粉末：TiN、Co基粉末
2.实验设备和条件
激光熔覆设备，溶池温度：1580℃，扫描速度：10~100mm/s，气氛保护：Ar气体
3.实验步骤
（1）制备TiN增强的Co基复合粉末
先将TiN粉末和Co基粉末按照一定的比例混合，并经过高能球磨机的球磨处理，随后在冶金气氛保护下在电弧炉中烘焙，得到TiN增强的Co基复合粉末。
（2）制备复合涂层
首先将前处理钢种DZ125表面进行抛光和清洗，随后将TiN增强的Co基复合粉末均匀地喷洒到表面上，利用激光熔覆设备对其进行加热和熔化，形成涂层。
（3）实验表征
使用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射分析（XRD）和磨损实验台测试样品的组织结构和耐磨性能。
结果分析：
（1）复合涂层组织结构
经过SEM的观察，得到了TiN增强的Co基复合涂层的显微组织结构图（如图1所示）。可以看到，在涂层中，TiN颗粒均匀地分布在Co基体中，并且与Co基体相互固溶。涂层表现出较高的硬度和耐磨性能。
（2）复合涂层的耐磨性能
使用磨损实验台进行实验，对TiN增强的Co基复合涂层和未处理钢种DZ125进行对比测试，测试结果如图2所示。可以看到，在样品的磨损量相同的情况下，复合涂层的磨损深度要小于未处理钢种的磨损深度，说明涂层表现出了较好的耐磨性能。
结论：
本文以DZ125表面为研究对象，通过激光熔覆技术制备了TiN增强的Co基复合涂层，研究了其组织结构和耐磨性。结果表明，TiN与Co基体相互固溶，生成了一种均匀分布的TiN颗粒增强的复合涂层，涂层表面表现出较高的硬度和耐磨性能。因此，该复合涂层具有很好的应用前景，可以广泛应用于表面防护材料的制备与改善。