超聲滾壓對高速激光熔覆GH5188高溫合金涂層組織和力學(xué)性能的影響

紀(jì)皓文，郝敬賓,b，牛慶偉，劉昊，楊海峰，劉新華

超聲滾壓對高速激光熔覆GH5188高溫合金涂層組織和力學(xué)性能的影響

紀(jì)皓文a，郝敬賓a,b，牛慶偉a，劉昊a，楊海峰a，劉新華a

（中國礦業(yè)大學(xué) a.機(jī)電工程學(xué)院 b.江蘇省礦山智能采掘裝備協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 徐州 221116）

為了提高GH5188高速激光熔覆涂層的摩擦磨損性能和耐腐蝕性能，采用超聲滾壓（UR）技術(shù)在GH5188涂層表面制備納米晶層。利用掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射儀（XRD）、能譜分析儀（EDS）、維氏硬度計(jì)、高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)和電化學(xué)工作站研究超聲滾壓作用下GH5188涂層的微觀形貌、相組成、顯微硬度、高溫摩擦磨損性能和耐腐蝕性能。超聲滾壓后，GH5188涂層表面達(dá)到鏡面效果，與未滾壓相比，粗糙度下降58%；制備出厚度為18 μm的納米晶層；與H13基體相比，未滾壓的涂層表面顯微硬度提高21%，超聲滾壓后的涂層表面顯微硬度提高70%；與H13基體相比，未滾壓的涂層耐磨性提高69%，超聲滾壓后的涂層耐磨性提高81%；電化學(xué)測試結(jié)果表明，與H13基體相比，未滾壓的涂層耐腐蝕性提高12%，超聲滾壓后的涂層耐腐蝕性提高17%。超聲滾壓后的涂層表層組織位錯密度和晶界增加，獲得了納米晶層，有效改善了GH5188涂層的顯微硬度、耐磨性和耐腐蝕性等力學(xué)性能。

高速激光熔覆；超聲滾壓；高溫合金涂層；表面強(qiáng)韌化；納米晶層

研究表明，由于零部件之間的相對運(yùn)動導(dǎo)致的侵蝕磨損造成約有一半的機(jī)械能被浪費(fèi)[1]。疲勞裂紋通常出現(xiàn)在頻繁進(jìn)行循環(huán)載荷的運(yùn)動部件上[2]。機(jī)械零件表面的性能由表層材料決定，因此，對表層材料進(jìn)行改性，在表面粗糙度、硬度、顯微組織、耐磨等方面獲得更優(yōu)異的性能是非常重要的[3]。……