校一流學科建設項目“材料加工工程”團隊骨幹教師趙健老師在激光熔覆鈷基非晶合金覆層方面取得重要進展,並在本學科高水平期刊《Journal of Alloys and Compounds》上發表最新研究成果,該期刊是工程技術領域重要的學術期刊(中科院二區)👱🏻。
激光熔覆和等離子弧噴焊在表面工程中具有廣泛的應用,可用於提高材料的表面強度和改善材料性能💲。非晶合金與液態一樣具有近程有序而遠程無序的結構特征👩🏿🏫,不會出現晶體結構缺陷。由於其獨特的物化性能,製備高性能的非晶合金覆層具有重要的應用前景🙀。
趙健老師及其團隊選擇Co基合金粉末,采用激光熔覆和等離子弧噴焊兩種不同的方法分別製備了非晶結構和晶體結構。系統地研究了兩種覆層的微觀結構和機械性能,並通過實驗和有限元模擬解釋了非晶相的形成機理。
該研究表明,激光熔覆層主要由非晶相和(Co👩🏼🦳,Fe)固溶體組成👩🏼🌾🚾,而等離子弧噴焊塗層主要由Co3Fe7👧🏼,(Co,Fe)和FeNi3相組成。由於非晶相的存在🌳,激光熔覆層具有比等離子弧噴焊塗層更好的高溫耐磨性。激光熔覆層的顯微硬度可以達到1200 HV0.2,明顯高於等離子弧噴焊塗層。
相關工作及成果以“Microstructure and mechanical properties of Co-based alloy coatings fabricated by laser cladding and plasma arc spray welding”為題發表在刊物Journal of Alloys and Compounds雜誌上(IF=3.779)。該研究受國家自然科學基金(No. 51375294)和上海市激光先進製造技術協同創新中心資助🕌🚵。