1、表面涂層技術(shù)能有機(jī)地將基材和表面涂層的特點(diǎn)結(jié)合起來,發(fā)揮兩類材料的綜合優(yōu)勢(shì),同時(shí)滿足對(duì)結(jié)構(gòu)性能(強(qiáng)度、韌性等)和環(huán)境性能(耐磨、耐蝕、耐高溫等)的需要,獲得理想的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。金屬陶瓷復(fù)合涂層是采用適當(dāng)工藝技術(shù)制備的由金屬或合金與一種或幾種陶瓷相混合后所組成的復(fù)合材料,從而將金屬材料較高的強(qiáng)度、韌性和良好的加工工藝性與陶瓷材料優(yōu)異的耐磨、耐蝕及化學(xué)穩(wěn)定性有機(jī)地結(jié)合起來,既保持合金足夠的強(qiáng)度而表面又具有優(yōu)異的耐腐蝕性能,大幅度地提高材料的

2、使用性能。
　　 冷噴涂是近年來發(fā)展起來的一種新型噴涂工藝,粒子在溫度遠(yuǎn)低于噴涂材料熔點(diǎn)的固態(tài)下以較高的速度(300～1000m/s)撞擊基體,通過發(fā)生塑性變形而沉積形成涂層。
　　 激光重熔處理是一種將激光技術(shù)和熱處理技術(shù)相結(jié)合的激光表面強(qiáng)化技術(shù),采用適當(dāng)?shù)闹厝厶幚?可以明顯改善涂層的組織和性能,目前已在熱噴涂涂層的后處理工藝中得到應(yīng)用。
　　 為了探索激光重熔技術(shù)在冷噴涂涂層后處理中的處理效果,本文將冷噴涂涂

3、層技術(shù)與激光重熔表面處理技術(shù)結(jié)合起來,期望獲得更好的涂層性能。本文用冷噴涂制備涂層技術(shù)在鋼基體上制備了NiCoCrAlY/ZrO2金屬陶瓷復(fù)合涂層,并設(shè)計(jì)了激光重熔處理方案,采用激光輸出功率和激光掃描速率作為激光處理參數(shù)變量,對(duì)其進(jìn)行激光重熔處理。以原始冷噴涂NiCoCrAlY/ZrO2金屬陶瓷復(fù)合涂層作為比較對(duì)象,系統(tǒng)研究了激光重熔涂層的組織結(jié)構(gòu)、物相組成以及性能特點(diǎn)。
　　 運(yùn)用掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)以及X射

4、線衍射分析(XRD)對(duì)制備的涂層進(jìn)行微觀形貌及成分分析,結(jié)果顯示冷噴涂涂層粒子之間是通過高速碰撞發(fā)生強(qiáng)烈塑性變形而結(jié)合在一起,大部分界面都是以物理機(jī)械結(jié)合連接在一起。激光重熔處理后,固態(tài)顆粒的輪廓逐漸淡化,重熔層晶粒得到細(xì)化,涂層變得致密、均勻,減少了冷噴涂涂層的細(xì)小孔隙和疏松組織。激光重熔涂層后,涂層與基體中元素?cái)U(kuò)散滲透,涂層表面Fe元素有所增加,Al元素上浮,在激光能量密度較大時(shí),在激光處理熔化區(qū)域Al2O3,ZrO2和Y2O3含量

5、大量增加,鉻、鐵、鉆、鎳等金屬元素含量下降。
　　 性能測(cè)試結(jié)果表明,冷噴涂NiCoCrAlY/ZrO2復(fù)合涂層的顯微硬度在激光重熔處理后得到了明顯提高,最高達(dá)到約650HV,涂層表層顯微硬度低于涂層內(nèi)部。激光重熔處理后,復(fù)合涂層摩擦系數(shù)從0.75～0.8之間降低到0.7以下,激光能量密度越大,摩擦系數(shù)越小,最小至0.45,耐磨性能提升。
　　 腐蝕電化學(xué)試驗(yàn)結(jié)果表明冷噴涂NiCoCrAlY/ZrO2復(fù)合涂層穩(wěn)定的自腐蝕

6、電位在-0.355V左右,比基體鋼的自腐蝕電位要正很多,陽極極化曲線出現(xiàn)較明顯的鈍化區(qū)。經(jīng)過激光重熔后,涂層的腐蝕電位負(fù)移了一定的幅度,鈍化區(qū)也逐漸減弱。冷噴涂NiCoCrAlY/ZrO2復(fù)合涂層海水浸泡后海水通過涂層中的較多腐蝕孔隙易滲透涂層腐蝕基體。而經(jīng)過激光重熔處理后,減少了涂層中的孔隙,涂層致密度得到提高,涂層表面形成的氧化物及腐蝕產(chǎn)物對(duì)于涂層中微小孔隙的填充都使得海水對(duì)于涂層的滲透困難,從而減緩了對(duì)基體的腐蝕。鹽霧試驗(yàn)結(jié)果顯示