热处理对激光熔覆IN939合金涂层组织与性能的影响

目的 优化IN939镍基高温合金涂层的组织与性能.方法 采用同轴送粉激光熔覆技术制备了IN939涂层,并将涂层分成四组,一组作为对照,其余三组分别采用单固溶处理、单时效处理、完全热处理(固溶+时效).通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD),分析了显微组织结构和物相组成,并通过显微硬度测试、电化学腐蚀试验来研究热处理过程中涂层组织的变化对硬度和耐蚀性能的影响.结果 激光熔覆IN939高温合金涂层的形貌良好,并且没有出现气孔、裂纹等缺陷.热处理前试样中很难观察到γ′相,而三组热处理后的试样中均出现了γ′相沉淀,其中单固溶处理后析出的γ′颗粒的平均粒径为60 nm,而单时效和完全热处理所析出的γ′颗粒的平均粒径为100 nm.热处理后涂层显微硬度有所提高,其中单时效后的涂层平均硬度为472.7HV0.2,比热处理前提高了10.2％;完全热处理后的涂层平均硬度为475.6HV0.2,比热处理前提高了10.9％.此外,电化学腐蚀试验结果显示,单时效处理和完全热处理后的IN939涂层的自腐蚀电流密度明显减小(分别为3.014×10–7、3.441×10–7 A/cm2),使得极化电阻分别提高了35.1％和39.3％,腐蚀速率大大降低.结论 热处理能够使激光熔覆IN939涂层中的 γ′相析出,单时效与完全热处理过程中γ′相的析出方式不同,但最终的尺寸和分布基本一致.热处理可以提高涂层的硬度和耐蚀性能,其中完全热处理对性能的提升最明显,单时效处理次之.