第十三届全国青年表面工程学术会议

采用同轴送粉激光熔覆技术在Ti6Al4V表面成功制备了含不同Y2O3添加量（0/2/4/6/8 wt.%）的稀土改性Ti6Al4V/NiCr-Cr3C2复合涂层。运用渗透探伤、光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪、X射线衍射仪、摩擦磨损等测试与分析方法系统研究了Y2O3添加量对原位合成陶瓷增强钛基复合涂层的成形质量、微观组织及摩擦磨损性能的影响规律。结果表明，未添加Y2O3的涂层表面含有少量裂纹，Y2O3的添加致使涂层表面裂纹完全消失。随着Y2O3添加量的增加，涂层孔隙率先降低后升高，而且气孔主要分布于涂层与基体的结合区以及前后熔道搭接区。此外，涂层厚度随着Y2O3添加量增加而显著增加。物相分析结果表明，涂层主要由基体相CrTi4和增强相TiCx组成，且当Y2O3添加量为4 wt.%时涂层中出现了明显的Y2O3衍射峰。涂层不同区域的增强相碳化钛形貌存在显著差异，熔覆区中的碳化钛多为粗大枝晶状和少量花瓣状，结合区主要为针状及短羽状，而搭接区主要为颗粒状。摩擦磨损实验结果表明Y2O3添加量对复合涂层的减磨和耐磨性能具有显著影响。随着Y2O3添加量的增加，复合涂层的磨损率与摩擦系数均呈先减小后增大的趋势，并且在6%时达到最低。