激光与红外

作者：杨广峰

单位：中国民航大学机场学院,天津 300300；

关键词：马氏体;TC4激光熔覆;显微组织;显微硬度

基金：中国民航大学蓝天青年学者培养经费项目；国家自然科学基金项目(No.U1933107)；中央高校科研基金项目(No.ZXH2012D013)资助。

为提升YSZ隔热涂层的力学性能,阐明其组织形成过程及机理,优化激光加工工艺参数。方法采用YLS-3000型光纤激光系统利用激光熔覆技术在TC4表面制备了Ti/7YSZ复合涂层体系；通过光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和硬度仪分别表征激光熔覆Ti/7YSZ复合热障涂层的宏观形貌、显微组织、元素分布、物相组成及硬度分布。结果在不同激光扫描速度下,熔覆层表面呈不同程度黄色,微观组织均具有“上下细密、中间粗大”特征,其主要由针状α′马氏体、马氏体核心、α相集束、残余β相以及以TiC为代表的MC碳化物构成,Zr元素富集在基体与熔覆区的结合区；随着扫描速度的增加,Zr元素分布愈发不均匀,熔覆区内马氏体混乱、破碎程度加剧,显微硬度先增后减,7mm/s时熔覆层与基体结合良好,硬度水平达到峰值600 HV,达TC4基体的2.5倍,熔覆质量最佳。结论:优化激光扫描速度,可以显著提升熔覆层的质量与综合性能；熔材中Zr元素以ZrO2、ZrC以及固溶形式存在于熔覆区；马氏体间错位滑移阻力、TiC等增强相以及Zr元素固溶强化作用使显微硬度得以提升。

来源：2021年第8期

《激光与红外》期刊编辑部

查看激光与红外杂志2021年第8期