熔覆层组织及性能测试设备与方法

1.熔覆层组织、成分以及相的观察和分析

将熔覆后的试样进行清理（去除表层未熔化的粉末），再进行线切割，其几何尺寸为10mm×10mm×5mm，将其线切割的试样放入盛有丙酮的烧杯中利用超声波清洗，去除线切割时遗留的油污。然后进行镶嵌，水磨，抛光，再用王水进行腐蚀待观察。另外，未镶嵌的试样同样经超声波清洗，再用金相砂纸将熔覆层的表面稍微磨平，用于熔覆层中物相的分析。

1）宏观熔覆层的观察及微光组织分析

采用金相显微镜（HAL1000）观察激光熔覆层宏观形貌，利用JSM-6480型扫描电镜（SEM）进行熔覆层的显微组织观察，熔覆层中元素的半定量分析由扫描电镜（SEM）所附带的能谱仪（EDS）对熔覆层进行线、面扫描以及点成分分析，从而研究激光加热导致的稀释率对其熔覆层成分和组织产生的影响。采用JEM-2001F型透射电镜（TEM）对激光熔覆层的特定微观区域进行微观组织观察和相分析。

2）熔覆层中的相分析

利用X射线衍射仪（XRD）分析激光熔覆层的相组成，所用XRD型号为XRD-6000，实验时电压为40kV，采用Cu靶，扫描范围在20°～90°间，扫描速度为4°/min，步长为0.02°。

2.熔覆层的性能测试

1）显微硬度

用维氏显微硬度仪测试熔覆层的显微硬度分布，仪器型号为MH-5。单道熔覆时，测试位置为熔覆层的横截面并且垂直于横截面，搭接时，测试位置为熔覆层的横截面并且平行于横截面，采用多次测量取平均值来降低误差。试验时，加载载荷为200g，加载时间为10s。

2）摩擦磨损

摩擦磨损试验在CETRUMT-2万能摩擦磨损试验机上进行。对磨偶件为Al2O3陶瓷，硬度等级为8.8，试样在其对磨偶件的下方。摩擦磨损试样的几何尺寸为15mm×15mm×5mm，将熔覆层作为摩擦面（15mm×15mm），试验前先将熔覆层用磨床进行处理，保证熔覆层表面没有凹凸现象，并用超声波清洗待用。试验时加载载荷为25N，转速为400r/min，摩擦时间为30min。试样的磨损量用磨损前后的失重来表示，并且同样的参数切割数个试样进行试验，最后称重取其平均值。用精度为0.0001g的天平分析其失重。