H13钢表面激光选区熔覆Ni-Al金属间化合物涂层的组织与性能

通过控制Ni基自熔性合金粉末中Al的含量，在H13热作模具钢表面分别原位制备了Ni3Al和NiAl金属间化合物复合熔覆涂层。借助光学显微镜和X射线衍射仪对不同熔覆涂层的化学组成和物相结构进行了分析。结果表明，四种不同Al含量的熔覆层均显现出平整致密、无明显缺陷的宏观特征。随着Al含量的增加，熔覆层显微形貌呈现出底部枝晶区域增加及枝晶逐渐粗化，甚至出现胞状晶的现象。熔覆层在未加入Al时，其主要物相为Ni3Fe及（Ni，Cr）固溶体。随着Al含量的增加，主要物相则由最初的Ni3Al金属间化合物、（Ni，Cr）固溶体到Ni3Al、NiAl金属间化合物和（Fe，Cr）固溶体，再到最终Al含量达到13.9%时的NiAl金属间化合物和（Fe，Cr）固溶体。同时，Al含量的提高使得涂层中杂质相减少。熔覆层摩擦系数均低于基体，最高显微硬度为基体的3.5倍，耐磨性较基体提高了5.8倍。