激光熔覆法制备Al_2O_3-TiO_2涂层的显微组织与性能研究  

study on the Microstructure and Properties of Laser Clad Al_2O_3 TiO_2 Coating

作　　者：潘斌[1,2] 李崇桂[1,2] 黄旺华[1,2] 王恩庭 宋晓航 封小松 

机构地区：[1]上海工程技术大学材料工程学院,上海201620 [2]高强激光智能加工装备关键技术产学研开发中心,上海201620 [3]上海航天设备制造总厂,上海200245

出　　处：《材料导报》2016年第4期65-68,72,共5页Materials Reports

基　　金：国家自然科学基金(51402189);上海工程技术大学研究生创新项目(14KY0506);上海市自然科学基金(13ZR1455300);上海市教育委员会科研创新项目(13YZ114);上海航天科技创新基金项目(SAST201207)

摘　　要：采用预置粉末式激光熔覆法在钛合金（Ti-6Al-4V）表面开展了Al2O3-13%（质量分数）TiO2涂层的研究。利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射分析仪（XRD）和显微硬度计研究了激光熔覆熔池的特征和涂层的显微结构,分析了涂层的成分分布、相组成和显微硬度分布情况。预置粉末激光熔覆制备的Al2O3-13%（质量分数）TiO2涂层界面结合良好,涂层组织均匀,没有明显的裂纹和气孔。激光熔覆涂层表现出明显流线型特征,熔覆层截面分为热影响区、扩散结合区和涂层区。涂层由Ti、AlTi3、α-Al2O3和γ-Al2O3等相组成。涂层的显微硬度达到1000～1300HV（0.3）,比基体硬度360～390HV（0.3）高2倍。The preparation of Al2O3-13wt%TiO2 coating was studied on the surface of Ti-6AL-4 V alloy by laser cladding with preset powder.Optical microscope（OM）,scanning electron microscope（SEM）,X-ray diffractometer（XRD） and vickers microhardness tester were used to examine the characteristics of the molten pool,the microstructure,composition distribution,phase constituents and microhardness of the coating.The microstructure of the coating was uniform without obvious cracks and pores.Laser cladding coatings presented streamlined features.The coating section is divided into heat affected zone,diffusion zone and coating zone.The coating consists of Ti,AlTi3,α-Al2 O3and γ-Al2O3 phase.The microhardness of the substrate is 360-390HV（0.3）,while the coatings reach 1000 — 1300HV（0.3）,which is about two times higher than that of the substrate.

关 键 词：激光熔覆 陶瓷涂层 显微组织 表面改性 

分 类 号：TG174.45[金属学及工艺—金属表面处理]