【摘 要】
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针对冶金辊材的表面强化和再制造需求,采用激光熔覆技术在辊芯常用材料球墨铸铁表面制备了10V高速钢熔覆层,研究了半导体直接输出激光器的工艺对熔覆过程、熔覆层组织结构与
【机 构】
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东北大学材料科学与工程学院,西安建筑科技大学冶金工程学院,东北大学理学院
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目(U1508213,51771051);国家重点研发计划资助(2017YFB0305801)
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针对冶金辊材的表面强化和再制造需求,采用激光熔覆技术在辊芯常用材料球墨铸铁表面制备了10V高速钢熔覆层,研究了半导体直接输出激光器的工艺对熔覆过程、熔覆层组织结构与性能等的影响.结果表明:半导体激光器能够显著提高熔覆效率,避免了脉冲激光熔覆时的开裂现象;获得的熔覆层连续平整、无裂纹气孔等宏观缺陷,与球墨铸铁基体呈冶金结合状态.熔覆层显微组织特征为片层状、块状、球形颗粒状等多种形貌的快速凝固组织,由α-Fe,VC,γ-Fe,Cr23C6和Fe V等组成.熔覆层内合金元素的成分宏观均匀分布,微区有V等偏析.熔覆层显微硬度达700 HV0. 1,是基体硬度320HV0. 1的2. 18倍.在优化的工艺条件下,熔覆层磨损量是磨损30 min时基体磨损量的43%,其磨损机制为磨粒磨损及摩擦磨损,750℃热震实验结果表明,熔覆层具有良好的耐磨抗力和热冲击抗力.
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