TC4钛合金表面激光合金化Ti-Si-C涂层的研究

以Ti-Si-C单质元素混合粉末为原料,采用激光合金化技术在TC4钛合金表面成功制备出Ti-Si-C合金涂层。利用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）及其配备的能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、显微硬度计以及摩擦磨损试验机,分析了涂层的组织形貌、成分和物相,测试了涂层的显微硬度及与YG6在干摩擦磨损条件下的摩擦磨损性能。结果表明：在激光功率P=2.0 k W,扫描速度v=9 mm·s^-1,光斑直径D=2 mm下制备的涂层整体均匀致密、无裂纹,与TC4基体具有较高的冶金结合性;涂层组织主要由α-Ti基体、网状分布的Ti3Si C2,Ti5Si3/β-Ti共晶体（室温下为Ti5Si3/α-Ti）和弥散分布的Ti C相组成;Ti-Si-C涂层的显微硬度值沿层深变化比较平缓,平均硬度为HV 649,比TC4基体（HV 360）提高了80%;涂层平均摩擦系数为0.38,比钛合金基体（0.45）降低了16%;涂层的磨损体积为0.048 mm-3,耐磨性是钛合金基体（0.13 mm^3）的2.71倍。