304不銹鋼表面激光熔覆鐵基中熵合金涂層組織性能研究304不銹鋼表面激光熔覆鐵基中熵合金涂層組織性能研究

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，涂層技術(shù)在金屬材料加工中的應(yīng)用越來越廣泛。本文以304不銹鋼表面激光熔覆鐵基中熵合金涂層為研究對(duì)象，通過研究不同工藝參數(shù)對(duì)涂層組織性能的影響，探討了涂層的制備工藝和涂層的組織性能。

關(guān)鍵詞：304不銹鋼；激光熔覆；鐵基中熵合金涂層；組織性能；工藝參數(shù)

1.引言

激光熔覆技術(shù)是一種常用的表面改性技術(shù)，在金屬材料的表面形成堅(jiān)硬耐磨的涂層，提高材料的耐磨性和耐腐蝕性。鐵基中熵合金涂層具有高溫強(qiáng)度、耐磨性和耐腐蝕性等優(yōu)良性能，是一種理想的涂層材料。本研究以304不銹鋼為基材，采用激光熔覆技術(shù)制備鐵基中熵合金涂層，并通過實(shí)驗(yàn)研究涂層的組織性能和工藝參數(shù)之間的關(guān)系。

2.實(shí)驗(yàn)方法

2.1材料準(zhǔn)備

本實(shí)驗(yàn)所用的基材為304不銹鋼板，尺寸為50mm×50mm×5mm。涂層材料為鐵基中熵合金粉末，其成分為Fe-10Cr-2Mo-2C。

2.2激光熔覆實(shí)驗(yàn)

采用激光熔覆設(shè)備對(duì)304不銹鋼表面進(jìn)行涂覆。實(shí)驗(yàn)中控制激光功率、掃描速度和涂層厚度等工藝參數(shù)，并制備不同工藝參數(shù)下的涂層樣品。

2.3組織性能測(cè)試

使用金相顯微鏡對(duì)涂層樣品進(jìn)行組織觀察和顯微硬度測(cè)試。同時(shí)，通過掃描電子顯微鏡（SEM）觀察涂層的顯微結(jié)構(gòu)和元素分布情況。利用X射線衍射儀（XRD）對(duì)涂層進(jìn)行相組成分析。

3.結(jié)果與討論

3.1涂層顯微結(jié)構(gòu)

通過金相顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)涂層呈現(xiàn)出致密均勻的顯微結(jié)構(gòu)。在激光功率為600W、掃描速度為1000mm/min、涂層厚度為0.5mm的工藝參數(shù)下，涂層顯微結(jié)構(gòu)最為致密。

3.2涂層顯微硬度

通過顯微硬度測(cè)試，發(fā)現(xiàn)涂層的顯微硬度隨著涂層厚度的增加而增加。當(dāng)涂層厚度達(dá)到0.5mm時(shí)，涂層的顯微硬度達(dá)到最高值。

3.3涂層相組成分析

通過XRD分析，發(fā)現(xiàn)涂層主要成分為FeCrMoC相和FeC相，其中FeCrMoC相具有優(yōu)良的耐磨性和耐腐蝕性。

4.結(jié)論

本研究通過激光熔覆技術(shù)制備了鐵基中熵合金涂層，并研究了涂層的組織性能和工藝參數(shù)之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，激光功率、掃描速度和涂層厚度等工藝參數(shù)對(duì)涂層的顯微結(jié)構(gòu)和顯微硬度有顯著影響。在激光功率為600W、掃描速度為1000mm/min、涂層厚度為0.5mm的工藝參數(shù)下，涂層的顯微結(jié)構(gòu)最為致密，顯微硬度最高。涂層主要成分為FeCrMoC相和FeC相，具有優(yōu)良的耐磨性和耐腐蝕性。這些研究結(jié)果為鐵基中熵合金涂層的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

本研究通過激光熔覆技術(shù)成功制備了鐵基中熵合金涂層，并對(duì)其組織性能和工藝參數(shù)進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在激光功率為600W、掃描速度為1000mm/min、涂層厚度為0.5mm的工藝參數(shù)下，涂層呈現(xiàn)出致密均勻的顯微結(jié)構(gòu)，并且具有最高的顯微硬度。涂