激光熔覆中熔池流动与凝固过程的数值研究(3)
数值模拟结果的数据也为优化激光熔覆工艺参数提供了理论依据，使得在激光熔覆后得到与基材结合性能更好的熔覆层。
1.2 基材与熔覆材料的选取
1.2.1 熔覆粉末Ni60
Ni60粉末属于上文所述的自熔性粉末，它是镍基自熔性合金粉末中最重要的牌号之一。使用Ni60粉末喷涂的焊层硬度为HRc60左右，与其他热处理（渗碳、渗氮、渗硼等）后的表面硬度相当，具有较高的硬度。其粉末形状为球形，表面比较光洁，所以它有着优良的耐磨性能。由于Ni粉末的热导率不是很高，并且会随着温度的升高其热导率和会相应升高。所以在加温粉末时，应注意温度梯度的大小，保证覆层与基体的结合情况。经过试验发现，Ni60粉末具有比较高的抗高温氧化性能，这使得它可以在比较复杂的化学气氛中使用。综上所述，在本文中选用的熔覆粉末定为Ni60。
1.2.2基体材料不锈钢304
不锈钢304是我国几种常见的不锈钢之一。由于其成分含有16%以上的铬和8%以上的镍，所以其耐腐蚀性能较为良好。304不锈钢具有良好的加工性能，低温强度和机械特性，在进行冲压、弯曲等热加工时，其加工性能优良，没有一般金属经过热处理过后产生硬化的现象，所以其被广泛得使用于工业上。考虑到成本加工、性能特点等因素，选用不锈钢304作为激光熔覆加工的基体材料。
1.2.3 Ni60粉末的表面改性作用
在不锈钢304表面随着Ni60粉末的加入，表面性能得到显著提高。由于Ni60粉末为粒径大小不一的球状颗粒，表面光滑，使得基体表面耐磨性能大为提高。随着Ni60的加入，表面镍元素的增加使得表面抗腐蚀性能提高，使其能够在复杂环境的化学气氛中工作。Ni加入到不锈钢中时，可以提高材料的机械强度。如钢中含镍量从2．94%增加到了7.04%时，抗拉强度便由52.2kg/mm3增加到72.8 kg/mm3。所以在不锈钢304表面熔覆Ni60粉末，可以显著提高基体的强度、耐磨性能、耐腐蚀性能，大大提升材料的使用范围，使得其可以在日常生活中为人们所使用。
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