Студија о отпорности процеса и хабања ласерског облагања жице легуром на бази кобалона на површини нерђајућег челика 316L
Јун 8, 2025
АпстрактанСлојеви легуре на бази стелита6 кобазираног челика израђени су на подлози од нерђајућег челика 316L коришћењем ласерског жичаног наношења. Анализирани су формирање, брзина разблаживања, микроструктура, хемијски састав, микротврдоћа и отпорност на хабање слојева облоге. Резултати показују да двослојни процес ласерског наношења може да обезбеди оптимално формирање слоја облоге са брзином разблаживања испод 5%, а брзина разблаживања је уједначена. Микроструктура слоја облоге је субеутектичка структура састављена од дендритског чврстог раствора богатог кобазиром и мрежних еутектичких карбида, и има већу концентрацију мрежних карбида у горњем слоју у поређењу са доњим слојем. Двослојни процес облоге резултира постепеним повећањем тврдоће у вертикалном правцу слоја облоге, која се стабилизује након достизања дебљине од 1.8 мм. Хоризонтална микротврдоћа слоја облоге близу површине је релативно уједначена, у распону од 450 HV до 550 HV. Двослојни процес облагања показује супериорну отпорност на хабање, са коефицијентом трења од 0.37 и смањењем губитка масе од 53.9% у поређењу са основним материјалом. Механизам хабања двослојног процеса облагања мења се од адхезивног хабања подлоге до абразивног хабања.
Нерђајући челик 316L је нерђајући челик са додатком Mo у 18Cr-8Ni, што побољшава његову отпорност на тачкасто крхотине у Cl- окружењу и има одлична механичка својства. Широко се користи у енергетској, хемијској и другим областима за производњу цевовода и конструкционих делова у тешким условима као што су висока температура, висок притисак и корозија [1-2]. Да би се побољшала отпорност на хабање и корозију челика 316L, обично је потребно припремити функционални слој са одличним перформансама на његовој површини [3].
Уобичајена метода површинске обраде је хемијско хромирање, али обрада овом методом озбиљно загађује животну средину, а квалитет премаза је нестабилан. Премаз и подлога су неметалуршки повезани и постоји ризик од отпадања премаза када се користе на високим температурама током дужег времена [4]. Легуре на бази кобалта (стелитне легуре) имају високу чврстоћу, тврдоћу, отпорност на хабање и отпорност на корозију како на собној тако и на високој температури, и идеални су материјали за слојеве отпорне на хабање и корозију за нерђајући челик 316L у тешким условима [5]. Тренутно се аргонолучно заваривање, плазма лук и друге методе облагања или методе прскања обично користе за формирање металуршке везе између легура на бази кобалта и подлоге како би се добио слој легуре са одличним перформансама. Санкарапандиан и др. [6] користили су аргонолучно заваривање за облагање легуре Стелит6 на подлози А36. Више карбида у слоју легуре Стелит6 може ефикасно побољшати отпорност на хабање подлоге. Међутим, легуре на бази кобалта обично имају велике разлике у перформансама у односу на подлогу. Енергија лучног облагања је велика и распршена, што може лако довести до велике брзине разблаживања премаза и веће склоности ка пуцању [7]. Оксиацетиленско пламено прскање се користи у припреми премаза јер је температура његовог центра пламена нижа од температуре електричног лука, брзина разблаживања се лако контролише, а приступачност опреме је добра. Сан Делин [8] је користио поступак оксиацетиленског пламеног прскања прахом за извођење површине шупљих танкозидних ваљака. Строгом контролом процеса и претходним загревањем, спорим хлађењем и другим мерама, добијен је премаз са добрим обликовањем и одличним перформансама. Костел-Релу и др. [9] користили су оксиацетиленско пламено прскање композитног премаза NiCrBSi/WC-12Co на површини нерђајућег челика како би побољшали отпорност подлоге на кавитациону корозију. Међутим, ова метода се ручно управља и постоје проблеми као што су строга контрола температуре током процеса прскања, висок интензитет рада и нестабилан квалитет премаза због људског утицаја.
Ласерско облагање је метода површинске обраде која користи ласер за брзо топљење материјала за облагање на површини подлоге, а затим његово брзо очвршћавање како би се добио високоперформансни функционални слој који формира металуршку везу са подлогом [10]. Ласерско облагање има предности концентроване енергије, ниске брзине разблаживања, добрих перформанси слоја облагања и једноставне аутоматизације. Поред тога, пречник тачке може достићи мање од 1 мм, а контрола је прецизнија у поређењу са другим методама површинске обраде [11]. Солтанипур и др. [12] проучавали су утицај параметара процеса ласерског облагања на микроструктуру слоја облагања прахом Stellite6 на подлози од нерђајућег челика X19CrMoNbVN11-1. Повећање снаге ласера довело је до повећања ћелијских кристала на граници слоја облагања и кристала са једнаким осама на површини. Оптимизацијом параметара процеса добијен је добро спојен и бездефектан слој облагања. Максимилијан и др. [13] ласерски су облагали површину сивог ливеног гвожђа прахом легуре Stellite6 и проучавали утицај снаге ласера на брзину разблаживања, геометрију и тврдоћу слоја облагања. Открили су да мања снага резултира финијом структуром и већим бројем карбида, чиме се добија премаз са већом тврдоћом. Ванг Веидонг и др. [14] извршили су вишеслојно ласерско наношење праха легуре Stellite6 на површину H13 челика за врућу обраду и открили да вишеслојни слој облоге има већу тврдоћу од једнослојног слоја облоге, а његово уздужно колебање тврдоће је веће, али то није утицало на његов укупни тренд промене тврдоће. На крају крајева, ласерско наношење је повећало његову микротврдоћу и ефикасно побољшало површинска својства.
Леунда и др. [15] су користили ласерско облагање за припрему слојева облагања NiCr-WC на унутрашњем зиду делова са двоструким цилиндричним отворима. Оптимизацијом параметара процеса, подлога је претходно загрејана на 350°C и додат је међуслој како би се смањила склоност слоја облагања ка пуцању. Стопа искоришћења материјала за облагање је побољшана употребом прахова неправилног облика, и коначно је припремљен добро обликован и одличан слој облагања на унутрашњем зиду двоструког цилиндричног отвора дужине 300 мм и унутрашњег пречника 110 мм. Жу Мингдонг и др. [16] су извршили ласерско облагање прахом легуре Stellite6 на равни нерђајућег челика 304LN и унутрашњем зиду малог отвора. Оптимизацијом параметара процеса равног ласерског облагања, добијен је слој облагања са ниском стопом разблаживања и без дефеката. Резултати тестова хабања и тестова корозије показали су да је ласерско облагање побољшало отпорност на хабање и отпорност на корозију своје површине и унутрашњег зида малог отвора. Тренутно се истраживање ласерског облагања легура на бази кобалта углавном фокусира на прашкасте материјале. Међутим, ласерско облагање прашкастих материјала има проблеме ниске искоришћења материјала и великог загађења. Поред тога, дисконтинуитет прашкастих материјала лако доводи до тога да ласер делује на подлогу, што резултира великим термичким напрезањем. Потребне су одређене мере контроле температуре како би се спречиле пукотине, деформације и други проблеми. Међутим, спрега између жице и ласера је боља, контрола температуре мора бити мања, а стопа искоришћења материјала је близу 100%, па је добила широку пажњу [17]. Стога, овај рад користи ласерско облагање жицом за довод ласерске жице за припрему премаза од легуре Stellite6 на бази кобалта дебљине 3 мм на подлози 316L, проучава утицај процеса ласерског облагања на брзину разблаживања и квалитет обликовања слоја облагања, анализира утицај процеса облагања на структуру и перформансе и пружа експерименталну основу за побољшање отпорности на хабање и века трајања површине нерђајућег челика 316L.
1 Експериментални материјали и методе
- Материјали за ласерско облагање
За тест је одабрана подлога димензија 30 мм × 30 мм × 10 мм, материјал подлоге је био нерђајући челик 316L. Материјал за облагање је била пуна жица за заваривање квази-1.2 мм Stellite6. Хемијски састав материјала подлоге и материјала за облагање је приказан у Табели 1.
- Метода ласерског облагања
У експерименту је коришћен влакнасти ласер YLS-4000, а номинални пречник тачке је био 200μм. Током процеса облагања, за контролу кретања коришћен је шестоосни индустријски робот MOTOMAN NX100, а уређај за стезање жице за заваривање је коришћен како би се осигурало коаксијално кретање жице за заваривање и ласера. Метода додавања жице је била бочно додавање. Површина подлоге је полирана пре облагања и очишћена безводним етанолом. Уклониле су се нечистоће попут површинског оксида и уља. Током облагања, користи се путања у облику „лука“ за извођење вишеструког облагања на површини подлоге. Дебљина облагања је 3 мм, а да би се постигла равномерна дебљина, додатни слој се облаже на ивици подлоге како би се спречило урушавање растопљеног базена. У експерименту је одабрано неколико репрезентативних група параметара процеса облагања ласерском жицом за дискусију, узимајући у обзир три фактора: снагу ласера, брзину додавања жице и број слојева облагања. Специфични план испитивања приказан је у Табели 2. Преостали параметри процеса облагања су стопа преклапања од 50%, 99.9% чисти аргон за коаксијални заштитни гас и проток гаса од 20 л/мин.
- Метода откривања
Два блок узорка димензија 5.5 mm × 4 mm × 10 mm су исечена из слоја облоге близу средине и близу ивице жичаним резањем, а елементи слоја облоге су квантитативно анализирани помоћу ручног рендгенског флуоресцентног спектрометра (XRF) марке ThermoScientific Niton XL5 Plus. Узимајући Fe као објекат, брзина разблаживања је израчуната према формули (1).
Где: ω слој
(Fe) је садржај Fe у слоју облоге; ω база
(Fe) је садржај Fe у основном материјалу 316L, који се сматра константом од 71.329% након XRF детекције; ω материјал
(Fe) је садржај Fe у материјалу за облагање.
Жичано сечење је коришћено за сечење 12 мм × 10
Кришке мм×2 мм из попречног пресека слоја облоге. Након што су кришке уметнуте, прво су корак по корак полиране брусним папиром за воду гранулације 150#~3000#, а затим механички полиране до огледалне површине гранулацијом 2.5
μm дијамантска паста. Корозивни раствор припремљен од 5g
ЦуСО4
+50mLHCl+50mLH2
О је коришћен за абразију
10 секунди, а затим испрано алкохолом и осушено да би се направио металографски узорак. Макроскопска морфологија попречног пресека слоја облоге посматрана је помоћу стереоскопског
AOSVI макроскопска лупа За посматрање микроструктуре сваке микро-области слоја облоге коришћен је инвертовани металографски микроскоп ICX41, а за посматрање микроструктуре при већем увећању коришћен је десктоп скенирајући електронски микроскоп (SEM) TM4000Plus, а EDS спектар је коришћен за анализу линијског скенирања и тачкастог скенирања. Микро-Викерсов тестер тврдоће HV-1000TPTA коришћен је за испитивање микротврдоће слоја облоге у уздужном правцу и 0.5 мм од површине у попречном правцу ради детекције закона промене тврдоће и униформности тврдоће. Параметри испитивања тврдоће били су оптерећење 500 г и време задржавања 10 с. Тестер трења и хабања MFT-5000 коришћен је за извођење испитивања сувог трења и хабања на подлози и слоју облоге на собној температури. Режим трења је био трење куглице о диск, партнер у трењу је била керамичка куглица Si3N4 пречника 6.35 мм, а услови испитивања трења су били: оптерећење 35 N, брзина 300 о/мин, време хабања 30 мин и радијус хабања 4.5 мм. Пре и после хабања, коришћена је прецизна вага (тачност 0.1 мг) за мерење повећања и губитка тежине. Ласерски скенирајући микроскоп OLS51003D коришћен је за посматрање морфологије површине узорка након хабања, а SEM и EDS су коришћени за посматрање микроскопске морфологије хабања.
2 Експериментални резултати и дискусија
2.1 Макроморфолошка анализа слоја облоге
Резултати испитивања макроскопске морфологије попречног пресека и брзине разблаживања слојева облагања ласерским доводом жице различитих процеса приказани су на слици 1. Упоређујући шему 1 и шему 2, брзина разблаживања два слоја облагања је знатно нижа од брзине разблаживања једног слоја облагања. Разлика у брзини разблаживања између ивичног и средњег положаја слоја облагања шеме 2 је мала, што указује да је процес двослојног облагања погодан за уједначеност брзине разблаживања. Дебљина другог слоја у средњем положају слоја облагања шеме 2 је мања, док је дебљина другог слоја на ивичном положају већа. То је зато што када ласерско облагање достигне ивицу, а снага ласера је велика, температура слоја облагања се акумулира превисоко када је брзина довода жице мала, што доводи до колапса растопљеног базена и прекомерног топљења првог слоја. Такође се може видети из линија топљења шеме 1 и шеме 2 да се више основног материјала топи близу ивице, што је такође повезано са акумулацијом температуре.
Упоређујући шему 2 и шему 3, када се снага ласера смањи са 3200W на 2600W, а брзина довода жице повећа са 40mm/s на 55mm/s, брзина разблаживања слоја облоге код шеме 3 је значајно смањена, а разлика у брзини разблаживања између ивице и средине је мала и равномернија. Линија топљења код шеме 3 је правија од оне код шеме 2, што указује да је њен ефекат акумулације температуре мањи и да се подлога мање топи на ивици. Дебљина другог слоја код шеме 3 је такође равномернија на ивици и у средњем положају, што такође указује да је њен ефекат акумулације температуре мањи. Узимајући у обзир брзину разблаживања и формирање слоја облоге, шема 3 је одређена као оптимални параметар процеса за ласерско облагање доводом жице.
2.2 Микроструктура слоја облоге
Микроструктура слоја облоге сваке процесне шеме је посматрана, као што је приказано на слици 2. Може се видети да су микроструктуре слојева облоге ласером који доводе жицу код три процесне шеме сличне, а све су то хипоеутектичке структуре састављене од беле дендритичне структуре и сиво-црне интергрануларне мрежне структуре. Од дна слоја облоге до врха слоја облоге, сиво-црна интергрануларна структура се постепено повећава, а бела дендритна структура се постепено смањује. Овај феномен је очигледнији у структури шеме 3, јер користи мању снагу ласера и већу брзину довода жице, што резултира мањом брзином разблаживања. Од дна слоја облоге до врха слоја облоге, морфологија зрна је грубо подељена на четири региона: планарни кристални регион, ћелијски кристални и стубасти кристални регион, дендритни регион и кристални регион са једнаким осама.
За доњи слој облоге, постоји очигледна спојница између облоге и подлоге, наиме линија топљења, што указује да облог и подлога формирају добру металуршку везу. На линији топљења, растопљени базен је у директном контакту са подлогом, температурни градијент (G) чврсто-течног споја је велики, брзина очвршћавања (R) је мала, а G/R је велики, што узрокује раст кристала облоге у облику равних кристала. Како се чврсто-течни спој наставља кретати одоздо навише, топлота се постепено акумулира, температурни градијент се смањује, а брзина очвршћавања расте, односно G/R се смањује, што резултира веома уском зоном потхлађивања састава на предњој страни чврсто-течног споја. Кристал расте дуж правца са најбржом брзином хлађења, а остали правци раста су потиснути, што резултира испупчењима, формирањем ћелијских кристала и стубастих кристала.
За средину слоја облоге, граница чврсто-течно стање се даље помера ка центру слоја облоге, G/R се додатно смањује, а кристал постепено прелази из грубих стубастих кристала у стубасте дендрите, који су углавном састављени од грубих примарних дендрита и финих секундарних дендрита. Правац раста дендрита зависи од правца топлотног тока и кристалографске оријентације. Када је други слој обложен, његов термички циклус делује на врх првог слоја, узрокујући његово делимично топљење и показивање карактеристика кокристализације са другим слојем облоге, што узрокује раст његових зрна. Упоређујући слике 2 (а2), (б2) и (ц2), мања снага ласера и већа брзина довода жице на шеми 3 чине његову међуслојну сиво-црну интергрануларну структуру већом; а разлика у величини зрна између другог и првог слоја је очигледнија, са више дендрита. Термички циклус веће температуре при облагању другог слоја узрокује раст зрна првог слоја, док мања снага ласера и већа брзина довода жице узрокују да зрна другог слоја буду фина.
Што се тиче горњег слоја облоге, он је у директном контакту са ваздухом, са бржом брзином преноса топлоте, бржом брзином очвршћавања, веома малим G/R односом, а кристали су углавном мали, неусмерени дендрити и кристали са једнаким осама. Упоређујући слику 2 (а3), (б3) и (ц3), шема 3 има више сиво-црних интергрануларних структура, а структуре су очигледно финије због мале снаге ласера и велике брзине додавања жице.
Расподела елемената слоја облоге ласерске жице у уздужном правцу оптималног процеса према шеми 3 је скенирана, а резултати су приказани на слици 3. Може се видети да се од подлоге до слоја облоге, елемент Co повећава, а елемент Fe смањује. Садржај елемента се мења корак по корак, а положај мутације је на линији фузије и између првог и другог слоја, што указује да је слој облоге добро спојен са подлогом, а облагање два слоја помаже у смањењу брзине разблаживања горњег слоја. Према шеми 3, ласер и жица за заваривање су добро спојени, а други слој топи мање претходног слоја приликом облагања.
Микроструктура слоја облоге за довод ласерске жице оптималног процеса из шеме 3 је посматрана помоћу СЕМ-а, као што је приказано на слици 4. Може се видети да је микроструктура слоја облоге ласером Stellite6 типична хипоеутектичка структура, која се састоји од дендритичне про-еутектичке структуре (А) и ретикуларне еутектичке структуре (Б). Еутектичка структура на дну слоја облоге је мање скелетна, док је еутектичка структура на врху слоја облоге више ретикуларна, што је у складу са структурним карактеристикама под оптичким микроскопом. Типичне структурне области (А и Б) слоја облоге су даље скениране. Резултати су приказани у табели 3. Дендритична про-еутектичка структура (А) има више Co елемената и представља чврсти раствор богат Co. Ретикуларна еутектичка структура (Б) има више C, Cr и W елемената. Претпоставља се да су углавном у питању еутектички карбиди Cr и W. Ху Сијун [18] је такође известио да је структура слоја ласерске облоге Stellite6 про-еутектички чврсти раствор и еутектички карбиди, што је слично ситуацији у овом чланку. У поређењу са доњим слојем облоге, горњи слој облоге има већу дистрибуцију мреже еутектичких карбида, што указује да је процес двослојне облоге користан за повећање горњег карбида смањењем брзине разблаживања.
2.3 Перформансе облоге
Тврдоћа слоја облоге за довод ласерске жице сваке шеме тестирана је у уздужном и попречном правцу, а резултати су приказани на слици 5. Као што се може видети на слици 5 (а), тврдоћа подлоге 316L је 180-230HV, што је знатно ниже од тврдоће слоја облоге. Тврдоћа подлоге близу линије топљења се благо повећава. Од подлоге до слоја облоге, тврдоћа се значајно повећава. Од дна до врха слоја облоге, шеме 2 и 3 користе двослојни процес облоге, а тврдоћа показује постепено повећање. То јест, постоји велика промена у тврдоћи слоја облоге на позицији дебљине 1.8-2 мм, што је у складу са трендом промена елемената приказаним EDS линијским скенирањем на слици 3, што указује да двослојни процес облоге може побољшати тврдоћу горњег слоја облоге смањењем брзине разблаживања. У поређењу са шемом 2, шема 3 има ниску снагу ласера и велику брзину довода жице. Тврдоћа другог слоја облоге је већа, на 450-550HV. Врх слоја облоге шеме 3 има више еутектичких карбидних структура распоређених у мрежи и финије дендрите и кристале са једнаким осама, што доприноси побољшању његове тврдоће. Слика 5 (б) тестира уједначеност тврдоће слоја облоге у попречном правцу. Тренд тврдоће слоја облоге сваке шеме сличан је резултатима испитивања уздужне тврдоће. Попречна тврдоћа слоја облоге шеме 3 је између 450 и 550HV, што је релативно уједначено. Тврдоћа средишта слоја облоге је нешто већа од тврдоће положаја близу две ивице. То је углавном зато што приликом облоге до ивице, акумулација топлоте узрокује пораст температуре. Приликом облоге на ивици, растопљена подлога је нешто већа, брзина разблаживања је нешто већа, а зрна су крупнија.
Тестови трења и хабања спроведени су на подлози 316L и слоју ласерске облоге Stellite6 из шеме 1 и шеме 3. Упоређене су и анализиране перформансе трења и хабања подлоге, једнослојне облоге и двослојне облоге. Резултати су приказани на слици 6. Слика 6 (а) показује да су се коефицијенти трења сва три узорка драматично променили на почетку, што је била фаза хабања у процесу разрађивања. То је зато што је постојање површинске храпавости и неравнине контактне површине на микроскопском нивоу узроковало значајне флуктуације коефицијента трења. Након тога, коефицијент трења је тежио стабилизацији јер су микроскопске избочине на контактној површини биле изглађене [19]. У фази стабилног хабања, коефицијент трења подлоге 316L био је у просеку 0.47, што је било више од коефицијената трења једнослојне облоге (0.37) и двослојне облоге (0.37). Слика 6 (б) упоређује и анализира губитак тежине три узорка пре и после хабања. Губитак тежине подлоге 316L је 11.5 мг, док је губитак тежине слоја отпорног на хабање Stellite6 након облагања једним слојем 7.3 мг, што је 36.5% мање од губитка тежине подлоге; губитак тежине слоја отпорног на хабање Stellite6 након облагања два слоја је 5.3 мг, што је 53.9% мање од губитка тежине подлоге. Стога, слој ласерског облагања Stellite6 може побољшати отпорност на хабање подлоге 316L, а отпорност на хабање двослојног поступка облагања је боља.
Морфологија трагова хабања три узорка након хабања трењем приказана је на слици 7. Слика 7 (а), (д) и (г) показује да је траг хабања подлоге 316L широк и дубок; док је траг хабања слоја облоге Stellite6 узак и плитак, и постоји мали број трагова жлебова распоређених макроскопски; траг хабања двослојне облоге је ужи и плићи, и има више трагова жлебова. Слика 7 (ц), (ф) и (и) приказује попречне морфолошке профиле трагова хабања три узорка. Ширина хабања подлоге 316L је 1380 μм, а максимална дубина хабања је 41.5 μм; док је ширина хабања слоја облоге 867.5 μм, што је много мање од подлоге, а максимална дубина хабања је 43.8 μм, што је еквивалентно подлози; Ширина хабања двослојне облоге је 750 μм, што је најмања, а максимална дубина хабања је 29.0 μм, што је такође најмања. Стога, слој ласерске облоге Stellite6 може смањити ширину и дубину хабања подлоге 316L, а процес двослојне облоге може је смањити још више.
СЕМ је даље коришћен за карактеризацију морфологије хабања три узорка, као што је приказано на слици 8. Слике 8 (а), (ц) и (е) показују да је карактеристика жлеба на слоју облоге Stellite6 ласером очигледнија него на подлози 316L. Ивица ожиљка хабања подлоге 316L се јасно види као екструдирана и акумулирана услед пластичне деформације током хабања; феномен екструзије на ивици ожиљка хабања слоја облоге је мањи, а ивица ожиљка хабања слоја облоге је релативно глатка. Резултати EDS линијског скенирања показују да постоји избочина у садржају O на месту хабања подлоге 316L, што указује да је топлота генерисана трењем и хабањем изазвала њену оксидацију, док се садржај O на површини хабања слоја облоге и слоју облоге мало променио, што указује да је степен оксидације током хабања мали. Даље увећавајући морфологију хабања, као што је приказано на слици 8 (б), (д) и (ф), пластична деформација, пуцање, одвајање материјала и феномен адхезивног хабања материјала који формира остатке хабања могу се посматрати са подлоге 316L. То је зато што је матрица 316L релативно мекана. Када је сила смицања током трења и хабања већа од границе течења 316L, матрица ће се пластично деформисати, формирајући ситне рупе и микропукотине. Како се време хабања повећава, микропукотине се шире, а матрица отпада у слојевима. У морфологији хабања може се уочити мала количина жлебова орања, што указује да је облик хабања матрице 316L углавном адхезивно хабање и мала количина абразивног хабања. Ванг и др. [20] су такође известили о сличним карактеристикама морфологије хабања нерђајућег челика 316L. Феномен пластичне деформације морфологије хабања слоја облоге је мањи, углавном велика количина морфологије жлебова орања, што указује да је његов облик хабања углавном абразивно хабање и мала количина адхезивног хабања. Слој облоге Stellite6 ласером садржи чврсти раствор Cr, W и других елемената, што побољшава тврдоћу и отпорност слоја облоге на деформацију. Мрежасти еутектички карбиди који постоје између зрна делују као тврде тачке, додатно ометајући деформацију матрице. Током хабања, тврди карбиди делимично отпадају због концентрације напона и формирају удубљења. Отпале тврде честице делују као абразиви, узрокујући да слој облоге формира бразде. Морфологија хабања два слоја облоге слична је оној једног слоја облоге. Феномен пластичне деформације је додатно смањен, а њен облик хабања је у складу са оним једног слоја облоге.
КСНУМКС Закључак
- Легура стелит6 је обложена површином нерђајућег челика 316L коришћењем двослојног поступка ласерског жичаног облагања. Подешавањем параметара процеса, може се добити слој облоге дебљине око 3 мм са добрим формирањем и без дефеката као што су инклузије и пукотине. Стопа разблаживања у центру и на ивицама слоја облоге је релативно равномерна и мања је од 5%.
- Микроструктура слоја облоге са доводом ласерске жице је хипоеутектичка структура, наиме, дендритични чврсти раствор богат прееутектичким кобалтом и мрежа еутектичких карбида Cr и W. Еутектичких карбида је мање на дну слоја облоге, а више на врху. Мања снага ласера и већа брзина довода жице довешће до формирања већег броја еутектичких карбида у облику мреже на врху слоја облоге. (3) Од подлоге до првог слоја облоге, а затим до другог слоја облоге, тврдоћа слоја облоге са доводом ласерске жице Stellite6 се степенасто повећава у уздужном правцу и коначно се стабилизује након дебљине од 1.8 мм; тврдоћа слоја облоге је релативно равномерна у попречном правцу близу површине, у распону од 450 до 550 HV, а тврдоћа у средини је нешто већа од тврдоће на ивици, што је повезано са акумулацијом топлоте током облоге. (4) Отпорност на хабање слоја облоге са доводом ласерске жице процењена је тестом трења и хабања. Резултати показују да се начин хабања слоја облоге мења од адхезивног хабања подлоге 316L до абразивног хабања због чврстог раствора Cr, W и других елемената и присуства великог броја мрежних тврдих карбида, што значајно побољшава отпорност подлоге на хабање. Коефицијент трења површине облоге са два слоја облоге је 0.37, а губитак тежине је смањен за 53.9% у поређењу са подлогом.
Венди Ванг
Венди Ванг – технички консултант, стручњак за ласерско облагање и адитивну производњу Венди Ванг је високо специјализовани технички консултант у компанији Гринстоун, која комбинује напредну стручност у области ласерског облагања, адитивне производње метала методом DED, индустријског површинског инжењерства и производних решења високе вредности са снажним стратешким могућностима у глобалној интеграцији тржишта и координацији техничких ресурса. Са дубоким познавањем индустрије у области ласерске обраде материјала, система адитивне производње, оптимизације индустријске опреме и комерцијализације напредне производње, Венди игра кључну улогу у повезивању најсавременијих инжењерских технологија са практичним индустријским применама. Њена стручност омогућава глобалним клијентима компаније Гринстоун да успешно решавају сложене техничке изазове, истовремено максимизирајући ефикасност производње, опрему…