Abstrak

Teknologi pelapisan laser telah muncul sebagai metode yang efektif untuk meningkatkan kinerja bilah pemurni pembuatan kertas. Penelitian ini menyelidiki fabrikasi lapisan komposit keramik berbasis Ni yang diperkuat partikel WC pada substrat baja 65Mn dengan menggunakan kelongsong laser. Sifat mekanik, ketahanan aus, dan ketahanan korosi lapisan diperiksa, mengungkapkan bahwa pelapisan laser secara signifikan meningkatkan masa pakai blade dan stabilitas operasional.

I. Pendahuluan

Refiner merupakan komponen penting dalam proses pembuatan pulp dan kertas, dengan bilah-bilahnya yang tahan terhadap putaran berkecepatan tinggi dan gesekan yang konstan dengan serat. Keausan dan korosi ini dapat menyebabkan penurunan efisiensi peralatan dan penurunan kualitas pulp. Pisau logam tradisional memiliki keterbatasan dalam lingkungan produksi modern. Teknologi kelongsong laser, sebuah teknik modifikasi permukaan yang canggih, menawarkan solusi dengan mendepositkan paduan berkinerja tinggi atau bahan keramik ke substrat, yang secara signifikan meningkatkan ketahanan aus dan korosi pada blade.

II. Bahan dan Metode Eksperimental

1. Bahan dan Peralatan

Bahan Substrat: Baja 65Mn

Bahan Kelongsong: Serbuk paduan berbasis nikel Ni55 dan serbuk WC cor bulat (rasio massa 7:3)

Peralatan Utama: Sistem kelongsong laser GKS-LC3005G, penguji kekerasan mikro, penguji kekuatan ikatan, penguji keausan, stasiun kerja elektrokimia, dll.

2. Proses Persiapan Pelapisan

Proses untuk menyiapkan lapisan komposit keramik kelongsong laser mencakup beberapa langkah:

Pretreatment Substrat: Menggerinda dan memanaskan substrat untuk mencegah keretakan

Pencampuran dan Penyaringan Serbuk: Mengukur ukuran serbuk (50-150μm)

Pelapis Laser: Menggunakan daya laser 160W, kecepatan pemindaian 8mm/s, dan laju pengumpanan bubuk 15,5 g/menit

Pasca-Pemrosesan: Pendinginan lambat, diikuti dengan penggilingan dan pemolesan

III. Pengujian Kinerja dan Analisis Hasil

1. Sifat Mekanis

Proses pelapisan laser secara signifikan meningkatkan kekerasan mikro dan kekuatan ikatan lapisan. Lapisan ini menunjukkan ketahanan yang unggul terhadap deformasi dan pengelupasan, sehingga sangat cocok untuk aplikasi berkinerja tinggi dalam industri pembuatan kertas.

2. Ketahanan aus

Ketahanan aus dari blade yang dilapisi meningkat secara substansial, dengan penurunan berat rata-rata berkurang menjadi hanya 0,00016%, dibandingkan dengan 0,00057% untuk blade yang tidak dilapisi. Partikel WC memperkuat lapisan, sehingga secara efektif meningkatkan ketahanan terhadap keausan.

3. Ketahanan Korosi

Lapisan berlapis laser menunjukkan pergeseran positif dalam potensi korosi diri, mengurangi densitas arus dengan urutan besarnya. Pergeseran ini secara signifikan meningkatkan ketahanan korosi blade, membuatnya lebih tahan lama dalam lingkungan operasional yang keras.

IV. Kesimpulan

Lapisan keramik komposit WC/Ni55 yang dibuat pada bilah baja 65Mn menggunakan kelongsong laser Teknologi ini memberikan kekerasan yang unggul, kekuatan ikatan, dan ketahanan aus dan korosi yang sangat baik. Teknologi ini tidak hanya memperpanjang masa pakai blade refiner secara signifikan tetapi juga meningkatkan kinerjanya di lingkungan dengan beban tinggi dan korosi tinggi. Pelapisan laser menghadirkan metode yang efektif untuk meningkatkan efisiensi dan umur panjang mata pisau refiner, yang menawarkan manfaat substansial bagi industri pembuatan kertas.