激光熔覆速率对熔覆层显微组织及耐磨性的影响研究

马尧，胡宇，杜开平，陈星

（1.矿冶科技集团有限公司，北京 100160；2. 特种涂层材料与技术北京市重点实验室，北京 102206；3.北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京 102206）

0 引言

腐蚀危害遍及日常生活和几乎所有的行业，各工业国家每年因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的1%～4%[1]。不锈钢(SS)因其密度较低、强度高、耐腐蚀性优异而广泛应用于汽车、工具和模具、航空航天、医疗器械和管道等行业。按主要成分组成将不锈钢分为铁素体、奥氏体、马氏体或双相不锈钢等几类。马氏体钢因优良的耐腐蚀性、高硬度和良好的拉伸性能[2]，在汽车、医疗和航空航天工业中的需求不断增长。由于马氏体钢的高冷却速率和极细的微观结构，在增材制造(AM)技术，激光熔覆(LC)或直接能量沉积(DED)[3～6]进行处理时，显示出更好的力学性能。

近些年，国内外对马氏体不锈钢激光熔覆层的相关组织结构及性能进行了较为深入的研究。李俐群等分别采用超高速(50 m/min)和常规(1.5 m/min)熔覆速度，在调质处理的27SiMn 液压支架基材上成功制备了431 不锈钢耐蚀涂层，发现相比于常规激光熔覆涂层，超高速激光熔覆涂层整体组织更加均匀细密，涂层具有更加优异的机械性能[7]。Koyilada 等研究发现，随着熔覆速率降低或熔覆功率提高，熔池内的温度梯度明显升高[8]，通过改变熔覆速率，可以得到均匀细密，性能更好显微组织。Mohammad 研究了熔覆参数对420 不锈钢组织中的马氏体形态分布情况以及对力学性能的影响[9]。 Hemmati 等采……