冷噴涂被認(rèn)為是一種在各種金屬材料表面制備耐磨金屬基復(fù)合涂層的新興技術(shù)。在本項(xiàng)工作中，一種可行的"冷噴涂+熱軋后處理"策略被成功應(yīng)用于在商用6061鋁板上制備耐磨B4C/6061Al復(fù)合涂層。結(jié)果表明，熱軋后處理通過(guò)有效愈合噴涂態(tài)沉積層中的缺陷和層片邊界，使合金基體中B4C顆粒分布均勻，層片間結(jié)合良好，且層片內(nèi)具有足夠的塑性。與噴涂態(tài)樣品相比，熱軋態(tài)樣品中的膜層-基體結(jié)合強(qiáng)度增加了兩倍。此外,熱軋工藝顯著改善了涂層的摩擦學(xué)性能，磨損率約為基體的40%。最終試驗(yàn)結(jié)果表明,將冷噴涂和熱軋?zhí)幚硐嘟Y(jié)合的思路對(duì)改善鋁合金板的摩擦學(xué)性能是十分有效的。此外,這種方法似乎同樣適用于不可服役的6061鋁合金部件的修復(fù)/再制造。（該成果以An effective approach to improve microstructure and tribological properties of cold sprayed Al alloys為題，近期發(fā)表在Reviews on Advanced Materials Science上，doi:10.1515/RAMS-2023-0314）

圖文摘要

激光修復(fù)GH4169高溫合金界面附近的顯微組織、彈性模量和殘余應(yīng)力分布

直接能量沉積( Direct Energy Deposition，DED )作為一種新興的增材制造技術(shù)，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片等高價(jià)值零部件的修復(fù)或再制造方面表現(xiàn)出巨大的潛力。通過(guò)直接激光沉積(Direct Laser Deposition，DLD)這種特定形式的DED，可以將GH4169高溫合金粉末熔覆在GH4169基體上，以模擬航空航天部件的修復(fù)。綜合研究了不同DLD工藝參數(shù)下界面附近的微觀組織、力學(xué)性能及其分布特征。結(jié)合電子背散射衍射(EBSD)、數(shù)據(jù)拼接技術(shù)和第一性原理，確定了各相的晶粒取向和彈性剛度矩陣，在此基礎(chǔ)上分析了相對(duì)較大且復(fù)雜區(qū)域的彈性模量和殘余應(yīng)力分布。結(jié)果表明，DLD工藝參數(shù)，如線能量密度，顯著影響晶粒尺寸、晶粒生長(zhǎng)方向和殘余應(yīng)力，但對(duì)彈性模量影響較小。此外，微觀組織在界面附近呈現(xiàn)顯著的不均勻性，彈性模量在微觀尺度上呈現(xiàn)各向異性，而在宏觀尺度上幾乎呈現(xiàn)各向同性，在熔覆區(qū)、熱影響區(qū)(HAZ)和基體之間沒(méi)有明顯的數(shù)值差異。本研究為改善激光修復(fù)構(gòu)件的微觀組織和力學(xué)性能的DLD工藝優(yōu)化提供了參考。（該成果以Distribution of microstructure，elastic modulus and residual stress near the interface in laser repaired GH4169 superalloy為題，近期發(fā)表在Journalof AlloysandCompounds上，doi:10.1016/J.JALLCOM.2023. 171625）

(a)4號(hào)樣品的IPF圖;(b) 4號(hào)樣品相分布圖;(c)晶?？v橫比與晶粒直徑疊加，圖中較亮的區(qū)域?yàn)闊嵊绊憛^(qū);(d) 4號(hào)樣品沉積的IPF圖

各試樣的微彈性模量分布圖(單位:GPa)：(a) 2號(hào)(y方向);(b) 3號(hào)(y方向);(c) 4號(hào)(x方向);(d) 4號(hào)(Z方向);(e) 4號(hào)(y方向)

基于30CrMnSiNi2A鋼的飛機(jī)起落架激光熔覆再制造

起落架的再制造對(duì)飛機(jī)具有至關(guān)重要的作用。根據(jù)起落架實(shí)際服役環(huán)境，對(duì)30CrMnSiNi2A鋼表面進(jìn)行激光熔覆再制造。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中制備了6種不同成分配比的鎳基碳化鎢( WC)復(fù)合涂層。結(jié)合實(shí)際工況，分析涂層的顯微組織、物相組成、顯微硬度、磨損和耐腐蝕性能。結(jié)果表明，除WC含量為25%的涂層外，再制造涂層與基體冶金結(jié)合良好,表面無(wú)裂紋和氣孔。與基體相比,修復(fù)后涂層的耐磨性和耐蝕性大大提高。這表明涂層和基體的耐蝕性不同，特別是在鹽霧環(huán)境中。當(dāng)WC含量為20%時(shí),可以獲得與基體結(jié)合良好、組織致密的涂層。這種配比下的涂層具有最佳的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。涂層顯微硬度為542HV0.2。涂層在干摩擦條件下的失重僅占基體的25.92%。電化學(xué)腐蝕速率為0.0025 mm/a，只有基體的1.37%。在1000 h的鹽霧環(huán)境下,涂層表面表現(xiàn)出良好的性能。本實(shí)驗(yàn)旨在實(shí)現(xiàn)起落架的再制造，并為其實(shí)際應(yīng)用提供參考。（該成果以Laser cladding remanufacturing of aircraft landing gear based on 30CrMnSiNi2A steel為題，近期發(fā)表在Optik上，doi:10.1016/J.IJLEO.2023.170902）

不同成分配比的WC-Ni涂層的宏觀結(jié)構(gòu)及稀釋率

不同成分配比的WC-Ni涂層鹽霧腐蝕形貌試驗(yàn)