Ni掺杂对CuAl10激光熔覆层组织与耐蚀性的影响

"添加Ni对激光熔覆CuAl10铜合金组织与性能的影响" 本文主要探讨了在激光熔覆技术中添加镍(Ni)元素对CuAl10铜合金熔覆层组织结构与耐腐蚀性能的影响。研究者利用HPDL-D30半导体激光设备，在316L不锈钢基体上通过同步送粉方式实施激光熔覆，以探究不同镍含量对熔覆层的效果。 通过对激光熔覆层进行扫描电子显微镜(SEM)观察和能谱仪(EDS)成分分析，发现添加Ni的铜合金熔覆层与基体实现了良好的冶金结合，且组织分布均匀。这表明Ni的加入有助于改善熔覆层与基体的结合质量，减少了可能存在的孔隙和裂纹，从而提升了整体结构的完整性。 X射线衍射(XRD)结果显示，未添加Ni的熔覆层物相主要由α-Cu、α-Fe、AlFe3和Cu9Al4构成，而添加Ni后的熔覆层物相转变为α-Cu、α-(Cu,Ni)、AlCu3和Cu9Al4。α-(Cu,Ni)相的出现是Ni添加后的新特征，这可能是由于Ni与Cu的合金化作用，形成了新的稳定相，有助于提升材料的综合性能。 耐腐蚀性能方面，实验发现添加Ni显著提高了熔覆层的耐蚀性。随着Ni含量的增加，熔覆层的耐蚀性呈现出增强的趋势。具体来说，当Ni的质量分数达到6.0%时，熔覆层的耐腐蚀性能达到最优。这可能是由于Ni的存在改善了铜合金的氧化膜结构，增强了其抵抗环境侵蚀的能力。 通过显微硬度计的测量，可以推测添加Ni也可能会对熔覆层的硬度产生影响。虽然文中没有直接提供硬度数据，但通常情况下，合金元素的添加会改变材料的硬度，Ni的加入可能使熔覆层具有更高的硬度，从而提高耐磨性和抗机械损伤能力。 电化学工作站进行的耐蚀性能分析进一步验证了这一结论。Ni的添加改善了铜合金的电化学行为，降低了腐蚀电流密度，增加了极化电阻，这都表明添加Ni的熔覆层在腐蚀环境中更为稳定。 镍的添加对于CuAl10铜合金的激光熔覆层有着积极的作用，不仅优化了组织结构，增强了冶金结合，还显著提升了耐腐蚀性能。这对于在恶劣环境下工作的铜合金零部件的表面改性具有重要的应用价值，特别是对于提高316L不锈钢基体的耐腐蚀性能有显著效果。此外，这一研究也为今后开发新型高性能的激光熔覆合金提供了理论依据和技术支持。