留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

激光熔覆高耐蚀Fe基固溶体合金涂层

王彦芳 李豪 石志强 肖亚梅 孙旭 王亭

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[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(8): 806001-0806001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0806001
引用本文: 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[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(8): 806001-0806001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0806001
Wang Yanfang, Li Hao, Shi Zhiqiang, Xiao Yamei, Sun Xu, Wang Ting. Laser cladding Fe-based solid solution alloy coating with high corrosion resistance[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(8): 806001-0806001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0806001
Citation: Wang Yanfang, Li Hao, Shi Zhiqiang, Xiao Yamei, Sun Xu, Wang Ting. Laser cladding Fe-based solid solution alloy coating with high corrosion resistance[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(8): 806001-0806001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0806001

激光熔覆高耐蚀Fe基固溶体合金涂层

doi: 10.3788/IRLA201746.0806001
基金项目: 

863计划(2012AA09A203);山东省自然科学基金(ZR2014EMM006)

详细信息
    作者简介:

    王彦芳(1976-),男,副教授,博士,主要从事非晶合金和激光表面改性方面的研究。Email:wang@upc.edu.cn

  • 中图分类号: TG178

Laser cladding Fe-based solid solution alloy coating with high corrosion resistance

  • 摘要: Fe基非晶合金具有优异的机械性能与耐蚀性。采用激光熔覆技术在304L不锈钢基体表面熔覆Fe-Cr-Ni-Co-B非晶粉末涂层,利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和电化学测试系统研究了涂层组织及耐蚀性能。研究结果表明,涂层组织涂层均匀、致密,无裂纹、气孔等缺陷。结合区为平面晶和柱状晶、熔覆层为丝条状树枝晶。熔覆层各区域由于成分和冷却速度的差异,致使树枝晶的大小和生长方向明显不同。涂层主要由Fe64Ni36和(FeCrNi)固溶体组成。熔覆层硬度分布较为均匀,涂层平均硬度约为480HV0.2,约是304L不锈钢基材的2.5倍。熔覆层的腐蚀电位高于304L基材,自腐蚀电流密度小于304L基材,具有较强的耐蚀性。
  • [1] Wang Weihua. The nature and properties of amorphous matter[J]. Progress in Physics, 2013, 33(5):177-351. (in Chinese)汪卫华. 非晶态物质的本质与特征[J]. 物理学进展, 2013, 33(5):177-351.
    [2] Liang Xiubing, Chen Yongxiong, Cheng Jiangbo, et al. Thermal Spraying Metastable Composite Coatings Technology[M]. Beijing:Science Press, 2014. (in Chinese)梁秀兵, 陈永雄, 程江波, 等. 电弧喷涂亚稳态复合涂层技术[M]. 北京:科学出版社, 2014.
    [3] Liu L, Zhang C. Fe-based amorphous coatings:structures and properties[J]. Thin Solid Films, 2014, 561:70-86.
    [4] Wu Hong, Lan Xiaodong, Liu Yong, et al. Fabrication, tribological and corrosion behaviors of a detonation gun
    [5] Liu Hongxi, Leng Ning, Zhang Xiaowei, et al. Microstructure and wear behavior of WC/Co50 composite coatings on 40Cr cutting tool surface prepared by laser cladding[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(1):0120001. (in Chinese)刘洪喜, 冷凝, 张晓伟,等. 40Cr刀具表面激光熔覆WC/Co50复合涂层额微观组织与磨损性能[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(1):0120001.
    [6] Yang Guang, Wang Xiangming, Wang Wei, et al. Microstructure and property of laser cladding TiC reinforced composition coating[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(3):795-799. (in Chinese)杨光, 王向明, 王维, 等. 激光熔覆制备TiC颗粒增强涂层的组织和性能[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(3):795-799.
    [7] Yan Shixing, Dong Shiyun, Xu Binshi, et al. Effect of molten pool convection on pores and elements distribution in the process of laser cladding[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(9):2832-2839. (in Chinese)闫世兴, 董世运, 徐滨士, 等. 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[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(9):2832-2839.
    [8] Jiang Shuai, Li Huaixue, Shi Zhiqiang, et al. Effects of hot isostatic pressing on microstructure and tensile properties of direct laser deposited Ti60 alloys[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(1):107-111. (in Chinese)蒋帅, 李怀学, 石志强, 等. 热等静压对激光直接沉积Ti60合金组织与拉伸性能的影响[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(1):107-111.
    [9] Wang Yanfang, Xiao Lijun, Liu Mingxing, et al. Research progress of laser cladding amorphous coatings[J]. Laser Optoelectronics Progress, 2014, 51(7):070002. (in Chinese)王彦芳, 肖丽君, 刘明星, 等. 激光熔覆制备非晶复合涂层的研究进展[J]. 激光与光电子学进展, 2014, 51(7):070002.
    [10] Zhang Luan, Dong Chuang, Wang Cunshan, et al. Laser cladding of Fe-B-Si iron base amorphous composite materials on 45 steel surface[J]. Transactions of Materials and Heat Treatment, 2012, 33(10):116-123. (in Chinese)张娈, 董闯, 王存山, 等. 45钢表面激光熔覆Fe-B-Si铁基非晶复合材料[J]. 材料热处理学报, 2012, 33(10):116-123.
    [11] Zhu Yuanyuan, Li Zhuguo, Li Ruifeng, et al. High power diode laser cladding of Fe-Co-B-Si-C-Nb amorphous coating:layered microstructure and properties[J]. Surface and Coatings Technology, 2013, 235:699-705.
    [12] Fu Qin, Hu Shubing. Properties of Fe-Mo-Ni-Si-B amorphous nanocrystalline composite coating fabricated by laser cladding[J]. Transactions of Materials and Heat Treatment, 2015, 36(11):209-213. (in Chinese)付琴, 胡树兵. 激光熔覆制备Fe-Mo-Ni-Si-B非晶纳米晶复合涂层的性能[J]. 材料热处理学报, 2015, 36(11):209-213.
    [13] Wang Yanfang, Lu Qinglong, Xiao Lijun, et al. Laser cladding Fe-Cr-Si-P amorphous coatings on 304L stainless[J]. Rare Metal Materials and Engineering, 2014, 43(2):274-277.
    [14] Wang Yanfang, Li Li, Lu Qinglong, et al. Laser cladding Fe-based amorphous coatings on stainless substrate[J]. Chinese Journal of Lasers, 2011, 38(6):0603017. (in Chinese)王彦芳, 栗荔, 鲁青龙, 等. 不锈钢表面激光熔覆铁基非晶涂层研究[J]. 中国激光, 2011, 38(6):0603017.
    [15] Lu Qinglong, Wang Yanfang, Li Li, et al. Effects of scanning speed on microstructure and properties of laser cladding Fe-based amorphous composite coatings[J]. Chinese Journal of Lasers, 2013, 40(2):0203007. (in Chinese)鲁青龙, 王彦芳, 栗荔, 等. 扫描速度对激光熔覆铁基非晶复合涂层组织性能的影响[J]. 中国激光, 2013, 40(2):0203007.
    [16] Hu Zhuangqi, Song Qihong, Zhang Haifeng, et al. Metal Metastable Materials[M]. Beijing:Science Press, 2006. (in Chinese)胡壮麒, 宋启洪, 张海峰, 等. 亚稳金属材料[M]. 北京:科学出版社, 2006.
    [17] An Xulong, Liu Qibin, Zheng Bo. Microstructure and properties of laser cladding high entropy alloy MoFeCrTiWAlxSiy coating[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(4):1140-1144. (in Chinese)安旭龙, 刘其斌, 郑波. 激光熔覆制备高熵合金MoFeCrTi WAlxSiy涂层的组织与性能[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(4):1140-1144.
  • [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] 卞宏友, 徐效文, 刘伟军, 王蔚, 邢飞, 王慧儒.  激光沉积修复DD5合金的枝晶外延生长控制与显微组织特征 . 红外与激光工程, 2023, 52(5): 20220731-1-20220731-13. doi: 10.3788/IRLA20220731
    [3] 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
    [4] 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
    [5] 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
    [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] 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
    [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] 杨光, 刘欢欢, 周佳平, 钦兰云, 王维, 任宇航.  激光沉积修复某型飞机垂尾梁研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 206004-0206004(9). doi: 10.3788/IRLA201746.0206004
    [10] 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
    [11] 钦兰云, 庞爽, 杨光, 王超, 王维.  激光沉积修复ZL114A铝合金的显微组织及显微硬度研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 506004-0506004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0506004
    [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] 卞宏友, 雷洋, 李英, 杨光, 钦兰云, 王维, 韩双隆.  感应预热对激光沉积修复TA15钛合金显微组织和残余应力的影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 705003-0705003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0705003
    [14] 王维, 刘奇, 杨光, 钦兰云, 岳耀猛.  电磁搅拌辅助钛合金激光沉积修复的电磁场模拟与验证 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2666-2671.
    [15] 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.
    [16] 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.
    [17] 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 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 600-604.
    [18] 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.
    [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] 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.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  466
  • HTML全文浏览量:  84
  • PDF下载量:  44
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-12-05
  • 修回日期:  2017-01-13
  • 刊出日期:  2017-08-25

激光熔覆高耐蚀Fe基固溶体合金涂层

doi: 10.3788/IRLA201746.0806001
    作者简介:

    王彦芳(1976-),男,副教授,博士,主要从事非晶合金和激光表面改性方面的研究。Email:wang@upc.edu.cn

基金项目:

863计划(2012AA09A203);山东省自然科学基金(ZR2014EMM006)

  • 中图分类号: TG178

摘要: Fe基非晶合金具有优异的机械性能与耐蚀性。采用激光熔覆技术在304L不锈钢基体表面熔覆Fe-Cr-Ni-Co-B非晶粉末涂层,利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和电化学测试系统研究了涂层组织及耐蚀性能。研究结果表明,涂层组织涂层均匀、致密,无裂纹、气孔等缺陷。结合区为平面晶和柱状晶、熔覆层为丝条状树枝晶。熔覆层各区域由于成分和冷却速度的差异,致使树枝晶的大小和生长方向明显不同。涂层主要由Fe64Ni36和(FeCrNi)固溶体组成。熔覆层硬度分布较为均匀,涂层平均硬度约为480HV0.2,约是304L不锈钢基材的2.5倍。熔覆层的腐蚀电位高于304L基材,自腐蚀电流密度小于304L基材,具有较强的耐蚀性。

English Abstract

参考文献 (17)

目录

    /

    返回文章
    返回