激光熔覆数值模拟及AlCoCrFeNi系高熵合金涂层摩擦学特性
编号:552
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更新:2021-07-27 21:40:30 浏览:228次
口头报告
摘要
采用激光再制造技术,对损伤的矿山机械关键零部件进行修复,具有巨大的经济效益。采用激光熔覆再制造技术在损伤零件上制备冶金结合的高性能涂层是完成修复的关键环节。设计和制备强韧、耐磨的合金涂层,以提高和延长再制造零件的使用寿命,对提高作业效率、降低能耗及成本具有重要的意义。本研究将激光熔覆再制造技术与高熵合金材料相结合,利用AlCoCrFeNi系高熵合金制备微纳尺度精细结构和宏观尺度织构结构,以期通过跨尺度结构效应协同提高合金层的强度、韧性、硬度及耐磨性。采用数值仿真和实验相结合的研究方法,研究了激光熔覆过程中送粉粉末流汇聚特性、熔池传热传质规律、AlCoCrFeNiX(X=Ti, Si)高熵合金涂层组织性能。主要研究成果有:采用离散相模型建立了同轴送粉粉末流数值计算模型,对验证了模型具备合理性和可靠性,研究了粉末性质、气流量对粉末流汇聚特性的影响规律;提出了多层激光增材制造过程热质输运模型,研究了瞬态温度分布、多重热循环、枝晶生长方向、微观组织的形态及尺寸、多层溶质输运和合金元素成分分;通过激光熔覆分别在AISI1045和304不锈钢上成功制备AlCoCrFeNiTix和AlCoCrFeNiSix高熵合金涂层,探讨了Ti元素和Si元素对涂层界面及微观组织、显微硬度和高温摩擦磨损性能的影响规律。研究成果为高熵合金激光熔覆组织性能调控和优化提供了指导性依据。
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