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题名宽带激光熔覆铁基非晶涂层的微观组织及形成机制
被引量：10
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作者
王彦芳
李豪
孙旭
宋增金
李娟
石志强
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机构
中国石油大学(华东)机电工程学院
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出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期216-221,共6页
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基金
山东省自然科学基金(ZR2014EMM006)
广西有色金属及特色材料加工重点实验室开放基金(GXKFJ16-09)
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文摘
采用宽带激光熔覆技术,在304L不锈钢表面制备了Fe-Cr-Si-P非晶涂层,分析了涂层的组织结构及形成机制,建立了激光熔覆物理和数学模型,得到了熔池沿深度方向的温度梯度及冷却速率的变化规律。结果表明,涂层微观组织的界面区是平面晶和外延生长树枝晶,中部区域为非晶区,表面为梅花状树枝晶区。凝固过程中,从熔池底部到表面的温度梯度逐渐减小,冷却速率逐渐增大。结合凝固理论,建立了涂层组织特征与形状控制因子及冷却速率的关系模型。
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关键词
激光技术
宽带激光熔覆
铁基非晶涂层
微观结构
形成机制
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Keywords
laser technique
broad-band laser cladding
Fe-based amorphous coating
microstructures
formationmechanism
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分类号
TG174.4
[金属学及工艺—金属表面处理]
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题名宽带激光熔覆非晶合金涂层界面组织结构
被引量：4
- 2
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作者
王彦芳
孙旭
宋增金
李娟
石志强
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机构
中国石油大学(华东)材料科学与工程系
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出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期61-65,共5页
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基金
山东省自然科学基金(ZR2014EMM006)~~
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文摘
目的提高材料的表面性能和开拓非晶涂层的应用。方法将Fe-Cr-Si-P非晶态合金粉末预涂覆于304L不锈钢基材表面,采用宽带激光熔覆技术制备非晶涂层。通过光学显微镜和扫描电镜分析涂层的微观组织结构和界面组织特征。采用FLUENT软件建立宽带激光熔覆的流场模型,并模拟激光熔池内的流场分布。结果涂层组织具有明显的分层结构,涂层界面区为平面晶和外延树枝晶,涂层中部区域为大面积非晶区,涂层表面为等轴树枝晶,且界面外延生长层的高度随激光扫描速度的增大而减小。激光熔池的流动为对流机制,熔体流动速度在熔池中部出现了低谷,最大速度出现在熔池表面,在熔池下部流体也会出现一个速度峰值。峰值距熔池底端的距离随着扫描速度的增加而减小。结论宽带激光熔覆的Fe-Cr-Si-P涂层由非晶和树枝晶结晶相组成,涂层组织为分层结构。熔池底部峰值距熔池底端的距离随着扫描速度的增加而减小,且与外延生长层厚度的实测距离基本吻合。建立了激光工艺参数与外延生长层厚度的关系模型,为宽带激光熔覆大面积非晶涂层的可控制备提供了理论依据。
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关键词
不锈钢
宽带激光熔覆
非晶涂层
组织结构
界面组织
流场模拟
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Keywords
stainless steel
broad-band laser cladding
amorphous coating
structure
interface microstructure
flow field simulation
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分类号
TG174.4
[金属学及工艺—金属表面处理]
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