UHSLC制备M2涂层微观组织与界面应力

TG456.7; 利用超高速激光熔覆(ultra-high speed laser cladding,UHSLC)技术在42CrMo钢基体表面制备了 M2高速钢涂层.采用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)、能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)、X 射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)和透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)对M2涂层的微观组织...

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Published in焊接学报 Vol. 45; no. 10; pp. 88 - 96
Main Authors 张楠, 徐一斐, 杜博睿, 王淼辉
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中机新材料研究院(郑州)有限公司,郑州,450001%北京机科国创轻量化科学研究院有限公司,北京,100083 01.10.2024
北京机科国创轻量化科学研究院有限公司,北京,100083
Subjects
residual stress
显微组织
microstructure
超高速激光熔覆
nanoindentation
ultra-high speed laser cladding
残余应力
纳米压痕
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ISSN0253-360X
DOI10.12073/j.hjxb.20231026001

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Summary:TG456.7; 利用超高速激光熔覆(ultra-high speed laser cladding,UHSLC)技术在42CrMo钢基体表面制备了 M2高速钢涂层.采用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)、能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)、X 射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)和透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)对M2涂层的微观组织结构进行了研究.结合原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)对纳米玻氏压痕的投影接触面积进行了测量和修正计算,并获得了 M2涂层沿截面厚度方向的残余应力分布.结果表明,UHSLC制备的M2涂层稀释率较低,与42CrMo钢基体形成了宽度约为1～2 pm的熔覆界面,界面冶金结合良好.靠近熔覆界面的M2组织形貌以等轴状为主,中间区呈现大量片状马氏体组织,浅表区由晶内纳米级针状马氏体+晶界"篮网"状晶界碳化物组成."篮网"状碳化物主要为非稳态V4C3和非稳态Cr3(W10C3)2,且相互符合[(5)(15)3]v4C3||[110]Cr3(W10C3)2和(015)v4C3||((1)15)Cr,(W10C3)2的平行位相关系.修正计算了 pile-up引入的压头接触投影面积,所获得的M2熔覆界面残余应力信息与G&S(Giannakopoulos & Suresh)能量法吻合度较高.当M2熔覆界面位置的残余拉应力达到约300 MPa的峰值后,在42CrMo钢热影响区内呈现应力陡降并随后进入压应力状态.
ISSN:0253-360X
DOI:10.12073/j.hjxb.20231026001