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激光定向能量沉积多尺度TiN强化Ti6Al4V复合材料微观组织及耐磨性研究

陈思宇 Chen Siyu、雷剑波 Lei Jianbo、杨光 Yang Guang、张莹 Zhang Ying、赵万辉 Zhao Wanhui、王涛 Wang Tao

2024Laser & Optoelectronics ProgressEngineering被引 1开放获取

摘要

为提升航空发动机钛合金叶片叶尖耐磨性，采用激光定向能量沉积技术制备了微米TiN/Ti6Al4V、纳米TiN/Ti6Al4V和微米/纳米TiN/Ti6Al4V三种复合材料。微米TiN部分熔化，分布在Ti6Al4V基体中实现颗粒弥散强化，纳米TiN完全溶解，固溶在Ti6Al4V基体组织中，实现固溶强化。随着熔池温度和N元素含量变化，纳米TiN/Ti6Al4V和微米/纳米TiN/Ti6Al4V组织中生成初生和共晶TixN相，呈现树枝状、花瓣状和晶须状微观结构，促进晶粒细化。微米、微米/纳米和纳米TiN/Ti6Al4V复合材料的显微硬度分别为510 HV0.2、565 HV0.2和604 HV0.2，磨损量分别为7.8、6.9、5.3 mg。与Ti6Al4V相比，显微硬度分别提升了19.4%、32.1%和41.5%，磨损量分别降低了13.3%、23.3%和41.1%，纳米TiN/Ti6Al4V表现出最高的显微硬度和最佳的耐磨性。

引用本文（GB/T 7714）

DOI：https://doi.org/10.3788/lop240880