专利名称：一种计算激光－感应复合熔覆Ni基WC涂层内WC颗粒烧损程度的方法
技术领域：
本发明涉及一种计算激光-感应复合熔覆Ni基WC涂层内WC颗粒烧损程度的方法，属于激光技术与材料科学领域。
背景技术：
在低成本的基材表面制备出高硬度与高耐磨等性能的金属陶瓷层，既可以充分发挥基材的塑性与韧性优势，也可以充分利用金属陶瓷层的高硬度与高耐磨性能，从而大幅度的提升基材的整体性能(高强度、高韧性、高硬度及高耐磨性能的结合)。金属陶瓷层主要由粘结金属(通常为Ni基、Co基或Fe基合金)与陶瓷相颗粒(通常为WC、SiC或TiC等)组成。WC与其他碳化物相比，具有熔点高、硬度高、密度大、一定的塑性、与粘结金属如Ni基合金与Co基合金等的相容性及润湿性好等优点，被广泛使用作为金属陶瓷涂层中的陶瓷相强化颗粒。但是，WC颗粒的自由形成焓较低(38.5KJ/mol)，在激光熔覆过程中极易烧损，并与粘结金属交互作用后析出形貌复杂的脆性碳化物，导致WC颗粒高硬度特征减弱与金属陶瓷层裂纹敏感性增加。因此，定量评价WC颗粒的烧损程度，对于认识WC颗粒的烧损机理以及控制金属陶瓷层的质量与性能具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种计算激光-感应复合熔覆Ni基WC涂层内WC颗粒烧损程度的方法，该方法能够精确地计算WC颗粒在激光-感应复合熔覆Ni基WC涂层内的烧损程度。本发明是这样来实现的 ，其方法与步骤为:(I)采用自动送粉式激光-感应复合熔覆的方法制备Ni基WC涂层，所用的熔覆材料为Ni60A与WC颗粒组成的复合粉末，其中，Ν 60Α的质量为b，WC颗粒的质量为M，WC颗粒在激光-感应复合熔覆过程中发生溶解扩散式烧损:WC — W+C,当WC颗粒的烧损程度为R时，损失的钨的质量为a = a = M.R.184/196 ；(2) WC颗粒发生溶解扩散式烧损而损失的钨全部溶解于Ni基WC涂层的粘结金属内，采用X-射线能谱仪测试粘结金属中钨元素的质量百分含量为n，粘结金属中除钨以外其他主要合金元素N1、Cr与Fe的质量为c,则η = a/ (a+c)；(3)复合粉末中Ni60A的主要合金元素N1、Cr与Fe的质量为0.9b，激光-感应复合熔覆过程中,
权利要求
1.一种计算激光一感应复合熔覆Ni基WC涂层内WC颗粒烧损程度的方法，其特征是方法与步骤为: (1)采用自动送粉式激光一感应复合熔覆的方法制备Ni基WC涂层，所用的熔覆材料为Ni60A与WC颗粒组成的复合粉末，其中，Ν 60Α的质量为b，WC颗粒的质量为M，WC颗粒在激光一感应复合熔覆过程中发生溶解扩散式烧损:WC — W + C，当WC颗粒的烧损程度为R时，损失的钨的质量为a=M.R.184/196 ； (2)WC颗粒发生溶解扩散式烧损而损失的钨全部溶解于Ni基WC涂层的粘结金属内，采用X —射线能谱仪测试粘结金属中钨元素的质量百分含量为n，粘结金属中除钨以外其他主要合金元素N1、Cr与Fe的质量为c,则η = a/ (a+c)； (3)复合粉末中Ni60A的主要合金元素N1、Cr与Fe的质量为0.%，激光一感应复合熔覆过程中，Ν 60Α与WC颗粒交互作用后，形成的粘结金属除W以外其他主要合金元素N1、Cr与 Fe 的质量为 C= [ (1- η).b+0.9b] /2 ； (4)将步骤(I) 中的a=M*R*184/196与步骤(3) 中C= [ (1- n).b+0.9b] /2 代入步骤(2)中的 Π = a/ (a+c)内，可以计算激光一感应复合熔覆Ni基WC涂层内WC颗粒的烧损程度为
2.根据权利要求1所述的一种计算激光一感应复合熔覆Ni基WC涂层内WC颗粒烧损程度的方法，其特征在于WC颗粒在涂层内均匀分布，涂层的稀释率小于10%，忽略基材中的合金元素对涂层的稀释效应。
全文摘要
一种计算激光－感应复合熔覆Ni基WC涂层内WC颗粒烧损程度的方法，该方法的特点是采用自动送粉式激光－感应复合熔覆制备Ni基WC涂层，使涂层的稀释率小于10%，所用Ni60A与WC颗粒的质量比为b/M，。因此，本发明的方法能够精确地计算WC颗粒在激光－感应复合熔覆Ni基WC涂层内的烧损程度，具有快速合理地选择成分配比与优化工艺参数，以及定量评价WC颗粒的烧损程度对Ni基WC涂层结构与性能的影响等优点。
文档编号C23C24/08GK103215585SQ20131013797
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月21日 优先权日2013年4月21日
发明者戴晓琴, 周圣丰 申请人:南昌航空大学