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预氮化+熔覆复合处理制备微纳尺度TiN增强复合涂层

王维夫 胡霄乐

王维夫, 胡霄乐. 预氮化+熔覆复合处理制备微纳尺度TiN增强复合涂层[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(2): 600-604.
引用本文: 王维夫, 胡霄乐. 预氮化+熔覆复合处理制备微纳尺度TiN增强复合涂层[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(2): 600-604.
Wang Weifu, Hu Xiaole. Micro/nano-scale TiN reinforcing composite coatings fabricated by pre-nitriding+cladding treatments[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(2): 600-604.
Citation: Wang Weifu, Hu Xiaole. Micro/nano-scale TiN reinforcing composite coatings fabricated by pre-nitriding+cladding treatments[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(2): 600-604.

预氮化+熔覆复合处理制备微纳尺度TiN增强复合涂层

基金项目: 

国家自然科学基金(51105340);浙江省教育厅科研项目(Y201121488)

详细信息
    作者简介:

    王维夫(1981- ),男,副教授,博士,主要从事激光加工、表面强化及激光与物质相互作用等方面的研究。 Email:wwfphd@aliyun.com

  • 中图分类号: TN249;TG156.99

Micro/nano-scale TiN reinforcing composite coatings fabricated by pre-nitriding+cladding treatments

  • 摘要: 采用预氮化+脉冲激光熔覆复合工艺在TC4钛合金表面成功地制备出了具有微纳尺度TiN增强的Ti-N复合涂层,并与传统激光氮化涂层对比研究了该涂层的组织特征和力学性能。结果表明,所获预氮化复合涂层由TiN相和'马氏体组成,涂层硬度随引入的固态氮源N含量的增加逐渐增大。对比分析表明,该复合工艺所获涂层的硬度性能与传统激光气体氮化样品基本相当,而在深度方向上其强化效果的维持性更好,并基于数据拟合初步提出了一个用于硬度预测的经验公式。
  • [1]
    [2] Zhou Y G, Zeng W D, Yu H Q. An investigation of a new near-beta forging process for titanium alloys and its application in aviation components[J]. Materials Science and Engineering: A, 2005, 393(1-2): 204-212.
    [3]
    [4] Gurrappa I. Characterization of titanium alloy Ti-6Al-4V for chemical, marine and industrial applications[J]. Materials Characterization, 2003, 51(2-3): 131-139.
    [5]
    [6] Liu Dong, Liu Qibin. Preparation and bioactivity of bioceramic gradient coating by wide-band laser cladding[J]. Infrared and Laser Engineering, 2010, 39(4): 741-745. (in Chinese)
    [7] Habazaki H, Tsunekawa S, Tsuji E, et al. Formation and characterization of wear-resistant PEO coatings formed on -titanium alloy at different electrolyte temperatures[J]. Applied Surface Science, 2012, 259: 711-718.
    [8] 刘栋, 刘其斌. 宽带激光熔覆生物陶瓷梯度涂层及其生物活性[J]. 红外与激光工程, 2010, 39(4): 741-745.
    [9] Adriana Cludia Lapria Faria, Renata Cristina Silveira Rodrigues, Ana Paula Rosifini Alves Claro, et al. Wear resistance of experimental titanium alloys for dental applications[J]. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 2011, 4(8): 1873-1879.
    [10]
    [11] Ani Zhecheva, Wei Sha, Savko Malinov, et al. Enhancing the microstructure and properties of titanium alloys through nitriding and other surface engineering methods[J]. Surface and Coatings Technology, 2005, 200(7): 2192-2207.
    [12]
    [13]
    [14] Chen Xuekang, Wu Gan, Wang Rui, et al. Laser nitriding of titanium alloy in the atmosphere environment[J]. Surface and Coatings Technology, 2007, 201(9-11): 4843-4846.
    [15] Sylvestre M, Zaidi H, Rivire J P, et al. Fretting contact study of Ti-6Al-4 V/graphite couples in a dry shaft/bearing contact with thrust: Influence of plasma nitriding of the titanium alloy[J]. Surface and Coatings Technology, 2010, 205(5): 1374-1380.
    [16]
    [17] Nolan D, Huang S W, Leskovsek V, et al. Sliding wear of titanium nitride thin films deposited on Ti-6Al-4V alloy by PVD and plasma nitriding processes[J]. Surface and Coatings Technology, 2006, 200(20-21): 5698-5705.
    [18]
    [19] Wang Weifu, Wang Maocai, Zhang Jie, et al. Research on the microstructure and wear resistance of titanium alloy structural members repaired by laser cladding[J]. Optics and Lasers in Engineering, 2008, 46(11): 810-816.
    [20]
    [21] Fogagnolo J B, Rodrigues A V, Lima M S F, et al. A novel proposal to manipulate the properties of titanium parts by laser surface alloying[J]. Scripta Materialia, 2013, 68(7): 471-474.
    [22]
    [23] Lin Yinghua, Chen Zhiyong, Li Yuehua, et al. Microstructure and hardness characteristic of in-situ synthesized TiB coating by laser cladding on TC4 titanium alloy[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(10): 2694-2698. (in Chinese)
    [24]
    [25] Zheng Lijuan, Li Yan, He Dachuan, et al. Analysis on temperature field of multi-path laser claded and microstructure of coatings layer[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(S1): 52-57. (in Chinese)
    [26]
    [27] Lu Fang, Wang Weifu, Yao Jianhua, et al. Influence of different nitrogen argon proportion on laser surface nitriding of TC4 alloy[J]. Transactions of Materials and Heat Treatment, 2011, 32(S1): 154-157. (in Chinese)
    [28]
    [29] 林英华, 陈志勇, 李月华, 等. TC4钛合金表面激光熔覆原位制备TiB陶瓷涂层的微观组织特征与硬度特性[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(10): 2694-2698.
    [30]
    [31]
    [32] 郑丽娟, 李燕, 何大川, 等. 激光多道熔覆温度场及熔覆层组织分析[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(S1): 52-57.
    [33]
    [34]
    [35] 卢芳, 王维夫, 姚建华, 等. 不同氮氩比对TC4 合金激光气体渗氮的影响[J]. 材料热处理学报, 2011, 32(S1): 154-157.
  • [1] 姚喆赫, 戴温克, 邹朋津, 余沛坰, 王发博, 迟一鸣, 孙振强, 张群莉, 姚建华.  超声对激光熔覆WC颗粒强化涂层耐磨防腐性能的影响(特邀) . 红外与激光工程, 2024, 53(1): 20230542-1-20230542-12. doi: 10.3788/IRLA20230542
    [2] 杨广峰, 郜峰, 崔静, 薛安源.  扫描速度对300M钢熔覆C276涂层组织及性能的影响 . 红外与激光工程, 2023, 52(1): 20220328-1-20220328-9. doi: 10.3788/IRLA20220328
    [3] 刘均环, 朱卫华, 朱红梅, 施佳鑫, 管旺旺, 陈志勇, 何彬, 王新林.  掺杂低含量SiO2对激光熔覆CaP生物陶瓷涂层性能的影响 . 红外与激光工程, 2019, 48(6): 606007-0606007(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0606007
    [4] 邱星武.  激光熔覆Fe0.5NiCoCrCuTi高熵合金涂层的微观结构及性能 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 742004-0742004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0742004
    [5] 邱星武, 吴明军, 戚燕, 刘春阁, 张云鹏, 黄崇湘.  激光熔覆Al2CrFeCoCuNixTi高熵合金涂层的组织及耐蚀性能 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 706008-0706008(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0706008
    [6] 孙楚光, 刘均环, 陈志勇, 朱卫华, 朱红梅, 何彬, 王新林.  钛合金表面激光熔覆制备低含硅量生物陶瓷涂层 . 红外与激光工程, 2018, 47(3): 306003-0306003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0306003
    [7] 黄勇, 孙文磊, 陈影.  激光熔覆再制造复杂轴类零件的轨迹规划 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 506005-0506005(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0506005
    [8] 鞠恒, 林成新, 张佳琪, 刘志杰.  Fe-Mn-Si形状记忆合金涂层残余应力模拟与测量 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1017009-1017009(10). doi: 10.3788/IRLA201777.1017009
    [9] 刘洪喜, 刘子峰, 张晓伟, 石海, 蒋业华.  稳恒磁场设计及电流强度对激光熔覆Fe55涂层微结构的影响 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 406001-0406001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0406001
    [10] 王彦芳, 李豪, 石志强, 肖亚梅, 孙旭, 王亭.  激光熔覆高耐蚀Fe基固溶体合金涂层 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 806001-0806001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0806001
    [11] 吴红兵, 史云龙, 杜雪, 熊瑞斌, 石松.  电脉冲处理对钛合金超精密切削的影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(2): 220002-0220002(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0220002
    [12] 刘洪喜, 冷凝, 张晓伟, 蒋业华.  40Cr刀具表面激光熔覆WC/Co50复合涂层的微观组织及其磨损性能 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 120001-0120001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0120001
    [13] 王维, 李新宇, 杨光, 钦兰云, 任宇航.  超声场下激光沉积TA15钛合金的组织和力学性能 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3559-3564.
    [14] 李建忠, 黎向锋, 左敦稳, 许瑞华, 陈竹.  模拟研究离焦量对7050铝合金Al/Ti熔覆过程的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1126-1133.
    [15] 蒋帅, 李怀学, 石志强, 王玉岱, 黄柏颖, 周永强.  热等静压对激光直接沉积Ti60 合金组织与拉伸性能的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 107-111.
    [16] 闫世兴, 董世运, 徐滨士, 王玉江, 任维彬, 方金祥.  激光熔覆过程中熔池对流运动对熔覆层气孔和元素分布的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2832-2839.
    [17] 吴红兵, 王朋.  钛合金超精密切削过程的数值模拟与实验分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3988-3992.
    [18] 唐淑君, 刘洪喜, 张晓伟, 王传琦, 蔡川雄, 蒋业华.  H13钢表面激光选区熔覆Ni-Al金属间化合物涂层的组织与性能 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1621-1626.
    [19] 安旭龙, 刘其斌, 郑波.  激光熔覆制备高熵合金MoFeCrTiWAlxSiy涂层的组织与性能 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1140-1144.
    [20] 杨光, 王向明, 王维, 钦兰云, 卞宏友.  激光熔覆制备TiC颗粒增强涂层的组织和性能 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 795-799.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-06-05
  • 修回日期:  2013-07-15
  • 刊出日期:  2014-02-25

预氮化+熔覆复合处理制备微纳尺度TiN增强复合涂层

    作者简介:

    王维夫(1981- ),男,副教授,博士,主要从事激光加工、表面强化及激光与物质相互作用等方面的研究。 Email:wwfphd@aliyun.com

基金项目:

国家自然科学基金(51105340);浙江省教育厅科研项目(Y201121488)

  • 中图分类号: TN249;TG156.99

摘要: 采用预氮化+脉冲激光熔覆复合工艺在TC4钛合金表面成功地制备出了具有微纳尺度TiN增强的Ti-N复合涂层,并与传统激光氮化涂层对比研究了该涂层的组织特征和力学性能。结果表明,所获预氮化复合涂层由TiN相和'马氏体组成,涂层硬度随引入的固态氮源N含量的增加逐渐增大。对比分析表明,该复合工艺所获涂层的硬度性能与传统激光气体氮化样品基本相当,而在深度方向上其强化效果的维持性更好,并基于数据拟合初步提出了一个用于硬度预测的经验公式。

English Abstract

参考文献 (35)

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