TC4钛合金表面激光熔覆NiCrCoAlY-Cr3C2复合涂层的摩擦和高温抗氧化性能

覃 鑫，祁文军，左小刚

(1 新疆大学 机械工程学院，乌鲁木齐 830017；2 新疆众和股份有限公司，乌鲁木齐 830013)

钛合金具有比强度高、密度低、抗腐蚀性能好及良好的生物相容性等优点，在航空航天、生物医疗、石油化工等领域具有广泛应用[1-2]。随着科学发展和技术进步，对钛合金的综合性能要求也愈来愈高。然而钛合金摩擦因数高、高温抗氧化性能低、黏着磨损严重、耐磨性差且润滑难度大等缺点[3-5]，极大地限制了钛合金在实际应用中的使用范围。激光熔覆技术是改善钛合金摩擦磨损和高温抗氧化性的有效手段之一[6-7]，与其他表面改性技术相比，激光熔覆技术不仅可以获得与基材冶金结合质量良好的涂层，而且涂层组织致密、厚度易于调控，显著提高了钛合金的使用性能。选择合适的熔覆材料体系和激光熔覆工艺参数，在钛合金表面获得良好冶金结合的激光熔覆层，可有效提高钛合金表面的摩擦磨损性能和高温抗氧化性[8-10]。

谭金花等[11]研究了Ni60/h-BN含量对激光熔覆钛基复合涂层组织及性能的影响，利用RFL-C1000锐科光纤激光器在TC4钛合金表面制备钛基复合涂层，通过SEM,XRD,EDS,显微硬度计，摩擦磨损试验机对熔覆层的宏观形貌，微观组织，显微硬度以及摩擦磨损性能进行观察及测试。结果表明：当Ni60/h-BN的添加量为25%(质量分数，下同)时，熔覆层组织均匀致密，硬度与耐磨性能较基体有了显著提高。但Ni60/h-BN复合涂层是否可以提高TC4钛合金表面的高温抗氧化性并未得到验证。徐江宁等[12]采用激光熔覆技术，在Ti6Al4V合金表面制备Ni80Cr20-40Al-20Si复合涂层，系统地分析涂层的物相、显微组织结构及高温抗氧化性能。……