材料研究与应用
材料研究與應用
재료연구여응용
MATERIALS RESEARCH AND APPLICATION
2011年
2期
97-104
,共8页
李福海%佟鑫%刘敏%陈兴驰%代明江%马文有
李福海%佟鑫%劉敏%陳興馳%代明江%馬文有
리복해%동흠%류민%진흥치%대명강%마문유
激光表面合金化%Cr粉%Co基合金粉%32Cr3Mo1V%铸轧辊辊套
激光錶麵閤金化%Cr粉%Co基閤金粉%32Cr3Mo1V%鑄軋輥輥套
격광표면합금화%Cr분%Co기합금분%32Cr3Mo1V%주알곤곤투
采用万瓦横流CO2激光器在32Cr3Mo1V基体表面合金化Cr粉及Co基粉,获得富含Cr和Co的合金层,并对合金层的成分、组织、硬度及热疲劳性能进行了分析.结果表明:合金层与基体形成完全的冶金结合,组织致密、晶粒细小、无裂纹及孔隙夹杂等缺陷,添加的合金元素Cr与基体形成了富含18.7%Cr的Fe-Cr固溶体,Co合金与基体形成了富含合金元素超过63%的Fe-Cr固溶体和不锈钢相;Co和Cr激光合金化层均能延缓、阻滞疲劳裂纹的产生,并且能降低裂纹扩展的速度,裂纹密度从基体的28.9%分别降为合金化Cr层的12.4%和Co层的9.4%.虽然激光Co层本身具有更小的热疲劳裂纹倾向,但在激光合金化层附近的基体上会发生疲劳裂纹严重聚集,这将大幅度降低整体结构的抗热疲劳性能;热疲劳的机理为氧化-应力开裂,即热疲劳过程中所形成的高硬度脆性氧化物在热应力的作用下断裂.
採用萬瓦橫流CO2激光器在32Cr3Mo1V基體錶麵閤金化Cr粉及Co基粉,穫得富含Cr和Co的閤金層,併對閤金層的成分、組織、硬度及熱疲勞性能進行瞭分析.結果錶明:閤金層與基體形成完全的冶金結閤,組織緻密、晶粒細小、無裂紋及孔隙夾雜等缺陷,添加的閤金元素Cr與基體形成瞭富含18.7%Cr的Fe-Cr固溶體,Co閤金與基體形成瞭富含閤金元素超過63%的Fe-Cr固溶體和不鏽鋼相;Co和Cr激光閤金化層均能延緩、阻滯疲勞裂紋的產生,併且能降低裂紋擴展的速度,裂紋密度從基體的28.9%分彆降為閤金化Cr層的12.4%和Co層的9.4%.雖然激光Co層本身具有更小的熱疲勞裂紋傾嚮,但在激光閤金化層附近的基體上會髮生疲勞裂紋嚴重聚集,這將大幅度降低整體結構的抗熱疲勞性能;熱疲勞的機理為氧化-應力開裂,即熱疲勞過程中所形成的高硬度脆性氧化物在熱應力的作用下斷裂.
채용만와횡류CO2격광기재32Cr3Mo1V기체표면합금화Cr분급Co기분,획득부함Cr화Co적합금층,병대합금층적성분、조직、경도급열피로성능진행료분석.결과표명:합금층여기체형성완전적야금결합,조직치밀、정립세소、무렬문급공극협잡등결함,첨가적합금원소Cr여기체형성료부함18.7%Cr적Fe-Cr고용체,Co합금여기체형성료부함합금원소초과63%적Fe-Cr고용체화불수강상;Co화Cr격광합금화층균능연완、조체피로렬문적산생,병차능강저렬문확전적속도,렬문밀도종기체적28.9%분별강위합금화Cr층적12.4%화Co층적9.4%.수연격광Co층본신구유경소적열피로렬문경향,단재격광합금화층부근적기체상회발생피로렬문엄중취집,저장대폭도강저정체결구적항열피로성능;열피로적궤리위양화-응력개렬,즉열피로과정중소형성적고경도취성양화물재열응력적작용하단렬.