广东海洋大学:不同激光功率对TiC/316L复合材料性能的影响

广东海洋大学等团队在Materials上发表研究成果,采用激光定向能量沉积技术制备5 wt.% TiC增强316L不锈钢复合涂层,系统研究了不同激光功率对涂层微观组织、硬度、耐磨性和耐腐蚀性能的影响。

广东海洋大学:不同激光功率对TiC/316L复合材料性能的影响

研究设置了4组激光功率:1000W(P10)、1200W(P12)、1400W(P14)、1600W(P16)。研究发现,激光功率不仅影响涂层成形,更重要的是改变了TiC颗粒的溶解—再析出过程,最终形成由未溶解TiC和纳米尺度TiC富集相共同构成的"双尺度增强结构"。

关键发现

硬度:P14和P16的硬度达到约320~330HV,而P10和P12约为200HV。

广东海洋大学:不同激光功率对TiC/316L复合材料性能的影响

耐磨性:P10的磨损深度最低为15.09μm,P14最高为17.59μm。耐磨性能并非随功率线性改善,组织均匀性同样重要。

广东海洋大学:不同激光功率对TiC/316L复合材料性能的影响

耐腐蚀性:P10腐蚀电流密度最低为2.51×10⁻⁷ A/cm²,P12为2.93×10⁻⁷ A/cm²,P16升高至6.36×10⁻⁷ A/cm²。P12具有更高的界面电荷转移电阻。

广东海洋大学:不同激光功率对TiC/316L复合材料性能的影响

综合微观组织、阻抗响应以及磨损和腐蚀性能,研究认为1200W(P12)具有较好的综合性能。激光功率并非越高越好,过大的热输入会增加组织不均匀性和界面不稳定性。

内容来源:增材工业