光纤激光熔覆Fe基非晶复合涂层性能优化研究

"该研究利用IPG YLS4000光纤激光器，通过激光熔覆技术在高强度钢基体上制备了含氮Fe基非晶复合涂层，探究了不同激光工艺对涂层性能的影响。结果显示，涂层的硬度、耐磨性和耐蚀性均优于基体材料，且在1.5 kW激光功率、180 mm/min扫描速度下得到的涂层非晶含量最高，性能最佳。" 在IT领域，激光技术的应用广泛，尤其是在材料加工中。本研究涉及的激光熔覆是一种先进的材料表面改性技术，它利用高能激光束熔化金属粉末或合金，使其与基体材料结合，形成具有特殊性能的涂层。在这种情况下，研究人员利用了IPG YLS4000光纤激光器，这是一种高效、精确的激光设备，能够提供稳定的能量输出，适用于精密加工任务。 非晶态金属材料因其独特的无序原子结构，通常具有优异的机械性能和抗腐蚀能力。在Fe基非晶复合涂层中，氮的添加可以进一步提升这些特性。通过X射线衍射(XRD)分析，研究者发现不同激光工艺会导致涂层中的非晶相与晶化相含量变化，这直接影响了涂层的最终性能。 硬度是衡量材料抵抗局部塑性变形的能力，耐磨性则关乎材料在摩擦和磨损条件下的耐用程度，而耐蚀性则指材料对抗化学侵蚀的能力。实验表明，无论在何种激光工艺下，所制备的涂层在这三个方面都比基体材料表现更好。特别是当激光功率为1.5 kW，扫描速度为180 mm/min时，非晶相含量最大，涂层的综合性能最优。这强调了工艺参数对涂层性能的重要性，合理的工艺选择和控制是非晶复合涂层性能提升的关键。 激光熔覆技术的这一应用展示了其在提高工业部件寿命、抗疲劳性能和环境适应性方面的潜力。对于高强钢等关键材料，这样的表面处理技术能够显著增强其在恶劣环境下的工作性能，如在腐蚀性介质或高磨损条件下。因此，这一研究对于材料科学和工程，尤其是激光加工技术的发展具有重要意义，为制造更高级别的高性能涂层提供了理论基础和技术参考。