Effect of titanium carbide addition on the microstructure and properties of nickel-based alloy coatings Einfluss der Titankarbid-Zugabe auf das Gefüge und die Eigenschaften von Nickelbasis-Legierungsschichten

Nickel-based alloy with titanium carbide coating was deposited on the surface of die steel by laser cladding technology. X-ray diffraction, scanning electron microscope, energy-dispersive spectroscopy, and electron backscatter diffraction were used to characterize the phase composition, microstructure and morphology, and elemental distribution of the coatings. Microhardness tester, electrochemical workstation, and friction tester were used to test the hardness, corrosion resistance, and abrasion resistance. The results showed that after the addition of titanium carbide, the phase of the coatings is mainly composed of γ phase, chromium diboride, titanium carbide. The microstructure of the coatings is mainly composed of columnar grain, dendritic grain, equiaxed grain, and eutectic structures, and the internal microstructure produced lattice aberrations, and the precipitated titanium carbide are distributed in the vicinity of the grain boundaries in the form of particles. Due to solid solution strengthening and second phase strengthening, the average hardness of the coating is up to 467.02 HV 0.5, which is 1.82 times higher than that of die steel. The corrosion resistance as well as the abrasion resistance of the coating has also been improved.

Eine Legierung auf Nickelbasis mit Titankarbidbeschichtung wurde mittels Laserstrahlauftragschweißen auf die Oberfläche von Matrizenstahl aufgebracht. Röntgenbeugung, Rasterelektronenmikroskop, energiedispersive Spektroskopie und Elektronenrückstreuung wurden zur Charakterisierung der Phasenzusammensetzung, Gefüge und Morphologie sowie der Elementverteilung der Beschichtungen verwendet. Mikrohärteprüfer, elektrochemischer Arbeitsplatz und Reibungstester wurden verwendet, um die Härte, Korrosionsbeständigkeit und Abriebfestigkeit zu prüfen. Die Ergebnisse zeigten, dass nach dem Zusatz von Titankarbid die Phase der Beschichtungen hauptsächlich aus der γ-Phase, Chromdiborid und Titankarbid besteht. Das Mikrogefüge der Beschichtungen besteht hauptsächlich aus säulenförmigen Körnern, dendritischen Körnern, gleichachsigen Körnern und eutektischen Strukturen, und das innere Mikrogefüge erzeugt Gitteraberrationen, und das ausgefällte Titankarbid ist in der Nähe der Korngrenzen in Form von Partikeln verteilt. Aufgrund der Mischkristallverfestigung und der Verfestigung in der zweiten Phase beträgt die durchschnittliche Härte der Beschichtung bis zu 467,02 HV 0,5 und ist damit 1,82-mal höher als die von Werkzeugstahl. Auch die Korrosionsbeständigkeit und die Abriebfestigkeit der Beschichtung wurden verbessert.