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激光熔覆增材制备45/316L/CuSn5梯度层的界面缺陷抑制及性能优化
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作者 丁立红 雷卫宁 陈菊芳 《材料工程》 北大核心 2026年第1期139-149,共11页
针对45/CuSn5合金熔覆层界面缺陷问题,本研究提出以316L作为过渡层,激光熔覆增材制备45/316L/CuSn5梯度层的界面缺陷抑制及性能优化方法。通过系统对比45/CuSn5单一熔覆层与45/316L/CuSn5梯度熔覆层的界面微观形貌和元素分布,揭示316L... 针对45/CuSn5合金熔覆层界面缺陷问题,本研究提出以316L作为过渡层,激光熔覆增材制备45/316L/CuSn5梯度层的界面缺陷抑制及性能优化方法。通过系统对比45/CuSn5单一熔覆层与45/316L/CuSn5梯度熔覆层的界面微观形貌和元素分布,揭示316L过渡层的调控机制,并对基体和梯度熔覆层的性能进行对比研究。结果表明:梯度熔覆层因316L过渡层的引入,形成无缺陷的冶金结合界面,界面发生了明显的元素互扩散,其Cr元素高浓度梯度有效降低了界面能,抑制了裂纹的产生;Cu元素向316L的扩散促进了Cu-Ni固溶体的形成,而316L向CuSn5表面熔覆层过渡,实现了从奥氏体(γ-Fe)向α-Cu固溶体过渡,这种晶体结构的过渡有效抑制了界面脆性相的生成,从而实现了界面的缺陷抑制。摩擦磨损实验中,在载荷为20 N、往复直线运动30 min的干摩擦条件下,梯度熔覆层的平均摩擦因数为0.1486,较基体(0.4080)显著降低;磨损率为1.723 mm^(3)·N^(-1)·m^(-1),较基体(2.469 mm^(3)·N^(-1)·m^(-1))降低30.21%,实现了基体的耐磨性能优化。电化学腐蚀测试进一步表明,在3.5%NaCl溶液中,梯度熔覆层的腐蚀电流密度(3.105×10^(-6)A·cm^(-2))较基体(4.839×10-5 A·cm^(-2))降低了一个数量级,腐蚀速率减缓93.58%,耐腐蚀性能显著增强。 展开更多
关键词 激光熔覆 316L cusn5 缺陷抑制 性能优化
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