基于微纳复合粉体的激光熔覆组织的演变特征及强化机制

项目名称： 基于微纳复合粉体的激光熔覆组织的演变特征及强化机制

项目编号： No.51201070

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 金属材料学科

项目作者： 孙桂芳

作者单位： 江苏大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 桨叶的耐磨蚀性直接影响混料设备的使用寿命。目前国内混料设备中的桨叶采用的不锈钢虽具有较高的耐蚀性，但耐磨性能差。 鉴于此，本项目拟将高锰钢的塑性变形强化效应"移植"于桨叶表面，采用高速喷枪预喷涂激光多层熔覆技术在其表面获得功能梯度涂层：原位合成高锰钢第一层 + 微纳复合粉体增强耐磨蚀第二层。基于此，本研究拟展开以下三个方面工作：第一，通过成分和工艺成本较低的预喷涂激光熔覆实验，研究熔覆材料及工艺参数的变化对组织演变的影响规律，揭示熔覆层组织演变机理；第二，在此基础上，研究微观组织演变特征与力学性能的关系，建立工艺参数-组织结构-力学性能的关系模型；第三，研究熔覆层强韧化机制及其与组织演变特征的关系，建立强化方式评价体系，以达到高性能桨叶工作层再制造的目的。 该项目将为混料设备表面激光高强韧改性奠定理论基础。

中文关键词： 桨叶；激光直接沉积；组织演变；残余应力；力学性能

英文摘要： Wear and corrosion resistance of the blade has an important effect on the service life of the blender equipments. In our country, blades are usually made of stainless steel, which has a good corrosion resistance but a poor wear resistance. We try to transplant the plastic deformation strengthening effect of high manganese steel to the blade surface in this project, and use the pre-coating laser multi-cladding technique to get a functionly gradient coating which is composed of the in-situ high Mn steel matrix first layer and the micro- and nano composite carbides enforced wear and corrosion resistant second layer. Based on this, three events will be carried out in this project. First, effect rules the laser cladding materials and processing parameters on the microstructure evolution will be investigatd according to the composition and processing economic pre-coating laser cladding experiment. And the microstructure evolution mechanism of the cladded coating will be explained. Second, we will study relationship between the microstructure evolution characteristics and the mechanical properties based on the above investigation, and establish the relational model among processing parameters, microstructure and mechanical properties.Third, we will further study the strengthening mechanism and its relationship with the

英文关键词： blade；laser direct deposition；microstructure evolution；residual stress；mechanical property