激光熔覆制备钴基和镍基涂层的组织与性能对比研究

来源：核动力工程杂志2025年第4期北京时间：

作者：吴伟建, 冯悦峤, 李维

单位：1.上海第一机床厂有限公司，上海，201308；2.上海交通大学材料科学与工程学院，上海，200240；3.中国核动力研究设计院先进核能技术全国重点实验室，成都，610213；

摘要：为了验证采用无钴镍基涂层替代钴基涂层的可行性，采用激光熔覆工艺分别制备了Ni55镍基涂层和Stellite 6钴基涂层。通过组织观察、硬度分析、摩擦磨损测试和电化学腐蚀测试，对比研究了两种涂层在组织结构及磨损性能和腐蚀性能方面的优劣。结果表明，Ni55镍基涂层的稀释率略大，组织大部分为等轴晶，而Stellite 6钴基涂层则为平行热流方向生长的树枝晶。Ni55镍基涂层的平均硬度为527 HV，大于Stellite 6钴基涂层的448 HV。摩擦磨损实验结果显示，室温下Ni55镍基涂层的摩擦系数和磨损失重均小于Stellite 6钴基涂层；300℃下Ni55镍基涂层虽然摩擦系数略大于Stellite 6钴基涂层，但磨损失重和磨损体积均小于Stellite 6钴基涂层。电化学腐蚀实验结果显示，Ni55镍基涂层的耐腐蚀性能更优。因此，镍基系列涂层有望替代Stellite 6钴基涂层用于核反应堆设备钩爪等耐磨零件。

关键词：激光熔覆, 镍基合金, 钴基合金, 摩擦磨损, 电化学腐蚀