9月8日消息,发表于《Materials》的综述《Rare Earth-Enhanced Laser Cladding Metal-Based Coatings》指出,向激光熔覆粉末中添加稀土氧化物可将防护性金属涂层的裂纹敏感度显著降低,最优浓度通常位于0.5-2.0 wt%区间。
激光熔覆以高能激光将合金粉末与基材表面快速熔合,广泛用于再制造与表面强化,但急冷收缩导致的开裂是最大工艺瓶颈。综述评估了氧化铈、氧化镧等稀土化合物在铁基、镍基、钴基粉末体系中的作用。
机制层面,稀土作为表面活性元素改变熔池 Marangoni 对流与润湿行为、细化枝晶组织并促使夹杂物球化,从而降低凝固裂纹与冷裂纹倾向;过量添加则会引入新夹杂相反而恶化性能,因此存在明确的最优窗口。
对流程工业意义直接:石化转子、轧辊、阀座等大型部件的激光修复良率有望随稀土改性粉末商业化而提升,稀土微合金化粉末成为增材制造耗材的新细分市场。
(来源:AZoM)