1 浙江工业大学激光加工技术工程研究中心, 浙江 杭州 310014
2 浙江省高端激光制造装备协同创新中心, 浙江 杭州 310014
在医用钛合金(TC4)表面采用激光熔覆的方法制备了硬质颗粒增强金属间化合物基复合涂层, 采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)定量分析、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计(HV)、极化曲线分别分析了硬质颗粒增强金属间化合物复合涂层的组织形貌、相结构与成分、硬度分布和耐蚀性能。研究结果表明, 涂层厚度可达1~2 mm, 涂层内部有TiNi和Ti2Ni韧性相及TiC、TiB/TiB2和B4C硬质颗粒生成, 并且涂层内部组织均匀致密, 无裂纹与气孔等缺陷, 硬质颗粒增强金属间化合物基复合涂层的硬度可达HV 0.3 899, 是基体的近3倍, 涂层的耐蚀性是医用钛合金基体的近3倍。
医用钛合金 激光熔覆 金属间化合物 原位合成 biomedical titanium alloy laser cladding intermetallic composite in-situ synthesis
清华大学机械工程系激光加工研究中心 先进成形制造教育部重点实验室, 北京 100084
铌基金属间化合物是一种潜在高温结构材料,室温脆性大。用Nb-12Ti-22Al和Nb-40Ti-15Al两种混合粉末,经激光沉积分别合成制备了A15-Nb3Al金属间化合物脆性涂层和韧性B2结构合金涂层。通过对制备工艺的研究,基本实现了每层成分和层厚的控制,利用韧脆相间层层叠加方法用激光制备出不同层厚比的脆韧相间A15-Nb3Al/B2叠层结构金属间化合物基复合材料。叠层复合材料的元素成分、显微组织和显微硬度均呈周期性变化,界面存在渐变过渡。叠层结构Nb基金属间化合物复合材料具有良好的室温和高温强度,性能呈各向异性。随着脆韧层厚比的增大,叠层复合材料的强度增加,在水平、竖直两方向的室温屈服强度最高分别可达1030 MPa和871 MPa,900 ℃屈服强度最高分别为301 MPa和267 MPa。
激光技术 激光沉积 叠层复合材料 金属间化合物