为提高17-4PH不锈钢的耐水蚀性能, 利用激光熔覆方法在其表面制备了Stelite6合金涂层。研究了涂层的微观组织形貌、相组成以及元素扩散行为, 分析了涂层的硬度分布和耐水蚀性能。结果表明, Stellite6涂层微观组织由平面晶、胞状和柱状晶、树枝晶以及等轴晶组成, 物相组成包括面心立方(FCC)结构的γ-Co固溶体和M23C6、Cr7C3、CoCx等, Fe、Co元素在基体和涂层间的扩散明显。Stellite6涂层的最高硬度为561 HV, 平均硬度约为基材的1.4倍。多道多层熔覆时, 搭接区存在软化现象, 横向硬度分布出现周期性波动。在压力为80 Mpa、温度为80 ℃、水流冲蚀时间为30 h的条件下, 基材表面发生了严重的材料破坏, 而Stellite6涂层表面基本保留了初始形貌, 涂层的耐水蚀性能相比基材的有了显著提高。

利用半导体激光器在汽轮机末级叶片材料17-4PH不锈钢表面激光熔覆Stellite6合金涂层，然后分别制备17-4PH不锈钢、17-4PH不锈钢表面激光熔覆和17-4PH不锈钢表面激光熔覆后经550 ℃×6 h热处理的疲劳试样，进行高周拉压疲劳试验,并对疲劳断口进行扫描电镜（SEM）分析。试验结果表明：在107循环周次条件下，基材17-4PH不锈钢的疲劳极限为470 MPa，基材表面激光熔覆Stellite6合金涂层试样的疲劳极限下降到380 MPa,而基材表面激光熔覆Stellite6合金涂层经过热处理后的试样可达到440 MPa；基材17-4PH不锈钢的裂纹源通常位于表面、近表面或内部缺陷处，裂纹扩展区具有明显的疲劳辉纹特征，瞬断区为韧窝特征；而熔覆试样的裂纹源位于熔覆层侧的缺陷处或熔覆层与基体的界面结合处，然后向熔覆层和基体两侧扩展，熔覆层侧呈脆性沿晶断裂，基体呈韧性疲劳断裂。