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激光金属沉积K648镍基高温合金的研究

激光金属沉积；高铬高温合金；工艺优化；显微组织；性能

镍基高温合金具有优异的高温抗氧化和耐蚀性，广泛应用于航空航天、石油化工和核电工业等领域，特别是在航空发动机和燃气轮机的关键热端部件，其冶金质量、制造水平和性能对热端部件的安全寿命和可靠性具有决定性的作用。本研究使用新型的高速率激光金属沉积制备高铬的K648高温合金，主要研究成果如下：首先对该工艺下的工艺参数进行优化，然后对沉积层的组织生长规律进行了研究，沉积层上部和中下部的柱状晶生长方向主要为{001}方向；对该工艺下的沉积层孔隙率变化规律进行了研究，沉积层内部的孔隙率较低而层间的孔隙率较大；对比研究了高速率激光金属沉积与常规激光金属沉积K648合金在室温和高温下的抗拉强度变化，高速率激光金属沉积的合金在室温和高温下具有更高的抗拉强度；最后对比研究了高速率激光沉积和常规激光沉积K648高温合金的高温氧化机理，氧化层主要由外层连续的Cr₂O₃和内层的Al₂O₃组成，氧化过程主要受氧化物形成元素的向外扩散和氧气的向内渗透来控制。