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为了改善钛合金零件的耐磨性能，利用激光沉积技术在基体材料TC4上制备了NiTi合金涂层，通过优化工艺获得无裂纹、无气孔、且呈冶金结合的涂层。使用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）等技术手段对涂层的组织结构进行分析，对涂层的硬度、耐磨性等性能进行测试。结果表明：涂层的主要组织由树枝晶和等轴晶组成，涂层主要由NiTi(B2)奥氏体母相组成，基体和涂层两种材料的硬度相差不大，NiTi涂层的摩擦系数与磨损失重均低于TC4基体。在TC4基体上制备NiTi涂层可以显著改善摩擦磨损性能。
Abstract：In order to improve the wear resistance of titanium alloy parts, NiTi alloy coating was prepared on the matrix material TC4 by laser deposition technology, and a crack-free, porosity-free and metallurgical coating was obtained by optimizing the process. The microstructure of the coating was analyzed by optical microscope(OM), scanning electron microscope(SEM), X-ray diffractometer(XRD) and other technical means, and the hardness, wear resistance and other properties of the the coating were tested. The results show that the main structure of the coating is composed of dendrite and equiaaxial crystal, and the coating is mainly composed of NiTi(B2) austenite parent phase. There is little difference in hardness between the matrix and the coating, and the friction coefficient and wear weight loss of the NiTi coating are lower than those of the TC4 substrate. The preparation of NiTi coating on TC4 matrix can significantly improve the friction and wear properties.
[1]党明珠，向泓澔，蔡超，等.4D打印形状记忆合金研究进展与展望[J].航空科学技术，2022,33(9):94-108.
[2]赵维彪.镍钛形状记忆合金的材料学特征与医学应用[J].中国组织工程研究与临床康复，2007,11 (22):4376-4379.
[3]李帅，郭大伟，殷惠光，等.镍钛形状记忆合金塑性屈服后力学行为研究[J].建筑材料学报，2016,19(2):274-279.
[4]袁志山，吴艳华，杨华，等.镍钛形状记忆合金标准发展现状[J].金属功能材料，2014,21(5):42-45.
[5]王荣城，王文宇，殷凤仕，等.铜及其合金表面涂层技术与增材制造技术研究进展[J].材料导报，2021,35(19):19142-19152.
[6]王飞，张超，周隐玉，等.表面涂层技术的研究现状[J].热加工工艺，2017,46(10):21-24,29.
[7]张禹，张钧，王晓阳，等.模具零件表面涂层技术的研究[J].模具工业，2023,49(3):1-7.
[8]李泽邦.Ni基复合粉末激光熔覆层组织与性能的研究[D].济南：山东大学，2013.
[9]RAJ D,MAITY S R,DAS B.State-of-the-art review on laser cladding process as an in situ repair technique[J].Proceed原ings of the Institution of Mechanical Engineers,Part E:Jour原nal of Process Mechanical Engineering,2022,236(3):1194-1215.
[10]丰玉强，杜泽旭，胡正飞.镍含量对激光熔覆镍钛合金涂层组织与性能的影响[J].中国激光，2022,49(8):238-249.
[11]孙绪鲁.选择性激光熔覆制备Ni Ti合金腐蚀行为及防护研究[D].北京：中国石油大学（北京），2021.
[12]张弛一克.镁合金激光熔覆Ni Ti、Ni Cr Ti涂层及其性能研究[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学，2021.
[13]李洋.热力作用下钴基熔覆层表面/界面失效行为及机理研究[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学，2018.
[14]CUI C,WU M P,HE R,et al.Understanding Stellite-6 coat原ing prepared by laser cladding:Convection and columnarto-equiaxed transition[J].Optics&Laser Technology,2022,149:107885.
[15]王招阳，林健，雷永平，等.激光熔覆制备Stellite6涂层的组织与性能[J].激光与红外，2020,50(10):1172-1177.
[16]胡玲玲，刘宏宇，殷秋运.微结构对Ni Ti形状记忆合金相变行为影响的分子动力学模拟[J].中山大学学报（自然科学版）（中英文），2022,61(6):81-88.
[17]魏杏茹.非平衡凝固条件下激光制备高熵合金的组织形成机理研究[D].上海：上海工程技术大学，2021.
[18]陈川川.工艺参数对激光涂层影响的研究[D].长沙：湖南大学，2013.
[19]陈刚，黎向锋，左敦稳，等.基于有限元的激光熔覆凝固过程分析[J].中国机械工程，2012,23(4):468-473.
[20]XIAO M Y,GAO H B,SUN L B,et al.Microstructure and mechanical properties of Fe-based amorphous alloy coatings prepared by ultra-high speed laser cladding[J].Materials Letters,2021,297:130002.
[21]韩振中，赵琪，冉庆选，等.激光熔覆Si Cf/Ti-6Al-4V复合材料界面特性与微观力学性能研究[J].稀有金属材料与工程，2022,51(9):3360-3365.
[22]韩振中.激光沉积Si Cf/Ti-6Al-4V复合材料界面特性与性能研究[D].石家庄：石家庄铁道大学，2022.
[23]LIU S S,ZHANG M,ZHAO G L,et al.Microstructure and properties of ceramic particle reinforced Fe Co Ni Cr Mn Ti high entropy alloy laser cladding coating[J].Intermetallics,2022,140:107402.
[24]YUAN W Y,LI R F,ZHU Y Y,et al.Structure and properties of nickel-plated CNTs/Fe-based amorphous composite coat原ings fabricated by high-speed laser cladding[J].Surface and Coatings Technology,2022,438:128363.
基本信息:
DOI：10.19573/j.issn2095-0926.202302006
中图分类号:TG174.4;TG665
引用信息:
[1]王嘉明,李洋.激光沉积镍钛涂层组织与摩擦学性能研究[J].天津职业技术师范大学学报,2023,33(02):32-36.DOI:10.19573/j.issn2095-0926.202302006.
基金信息:
天津市大学生创新创业训练计划项目（202110066090）; 天津职业技术师范大学科研启动项目（KYQD202207）
2023-06-28
2023-06-28