激光熔覆CoCrNi-xTiB2复合涂层在IN718合金表面的显微组织特性与摩擦学性能研究

本文通过激光熔覆技术在IN718合金表面制备了CoCrNi-xTiB2（x=5/10/15 wt%）复合涂层，系统研究了TiB2含量对第二相颗粒（SPPs）分布、晶界（∑3）形成及元素偏析的影响，揭示了高硬度（最高556.7 HV）和低磨损率（0.7×10?4 mm3·N?1·m?1）的协同强化机制，为镍基合金表面改性提供了新思路。

　　

Highlight

TiB₂添加对微观结构演变的影响

研究明确表明，添加TiB₂显著影响激光熔覆CoCrNi-xTiB₂涂层的微观结构演变。通过透射电镜（TEM）和能谱分析（EDS）发现三种主要第二相颗粒（SPPs）：富钛纳米颗粒、（Ti, Nb）富集的网状结构以及富铬颗粒。根据快速傅里叶变换（FFT）和选区电子衍射（SAED）图谱，富钛纳米颗粒和（Ti, Nb）富集相为TiB₂型化合物，而富铬颗粒SPPs与Cr₅B₃型结构一致。

结论

1. 1.

   激光加工过程中，添加的TiB₂颗粒溶解后重新析出，在CoCrNi-xTiB₂（x=5/10/15 wt%）涂层中形成TiB₂/Cr₅B₃型化合物。

2. 2.

   随着TiB₂含量增加，涂层表现出更高密度SPPs、增强的元素偏析、细化的亚晶/晶粒以及熔池中心∑3晶界数量增加。

3. 3.

   ∑3晶界的形成主要归因于致密SPPs引起的晶格畸变、元素偏析导致的堆垛层错能降低以及相邻激光轨迹的局部原位热处理效应。

（注：翻译部分保留了专业术语的英文缩写标注和原文的上下标格式，如Cr₅B₃、TiB₂等，并采用生动表述如"熔池中心∑3晶界数量增加"等）