Utjecaj brzine skeniranja na svojstva mikrostrukture premaza na bazi Ni

Tehnologija laserskog oblaganja je napredna tehnologija za modifikaciju površine materijala, kojom se upravlja laserom robotske ruke duž postavljene putanje kako bi se rastopio prah za pripremu ojačanog premaza, zaštitio podlogu i produžio vijek trajanja te povećao opseg primjene. Tehnologija laserskog oblaganja može zadovoljiti više potreba promjenom omjera praškastih elemenata koji se koriste u oblaganju.

Amorfna legura je vrsta metastabilnog materijala, koji ima i metalne karakteristike i staklenu strukturu. Zbog svoje posebne atomske strukture nema defekta kristalne legure, a ima odlična mehanička i fizička svojstva. Materijal legure na bazi Ni ima dobru žilavost, dobru otpornost na oksidaciju, visoku tvrdoću, odličnu otpornost na visoke temperature, ali je cijena visoka, dodavanjem određenog udjela jeftinog praha na bazi Fe, može postići bolje performanse uz smanjenje troškova . Različiti parametri procesa značajno će utjecati na amorfno stanje, a teško je pripremiti potpuno amorfni obložni sloj. Promjenom parametara procesa i dodavanjem WC-a, priprema premaza na bazi Ni ima bolju otpornost na habanje, a koeficijent trenja je samo 0.26.

Odaberite Q235 kao osnovni materijal, a njegova veličina je 300mm×100mm×10mm. Prašak je odabran kao amorfni prah na bazi Ni, a sastav je prikazan u tabeli 1. Podloga je polirana ručnom brusilicom i očišćena etanolom.

Tabela 1. Hemijski sastav praha na bazi Ni

Koristeći IPG-4000W fiber laser, prema prethodnom iskustvu, snaga lasera je postavljena na 2700 W, brzina ubacivanja praha je 1,4r/min, preklop je 2mm, a protok zaštitnog plina argona je 15L/ min. Premazi su pripremljeni pri brzinama laserskog skeniranja od 6, 8, 10, 12 i 14 mm/s.

XRD, odnosno difrakcija rendgenskih zraka (XD-3), korištena je za posmatranje faznih promjena sloja prevlake. Uzorci trenja tvrdoće 10×10 mm2 i uzorci trenja prečnika 25 mm izrezani su rezanjem žice, kao što je prikazano na slici 1. Koristeći HV1000Z Vickers tester tvrdoće, opterećenje je 200 g, vrijeme je 10s, a ispitivanje se provodi od premaza do podloge na svakih 0,25 mm duž poprečnog presjeka i bilježi se udaljenost od svake točke do površine premaza. Nakon poliranja brusnim papirom i jetkanja sa 4% (volumenski udio) nitratnog alkohola, uočena je metalografija tipom 4XC.

Mašina za ispitivanje trenja (CHMT23) je korištena za trljanje obložene kuglice i diska sa GCr15 malom kuglicom, brzina je bila 500r/min, opterećenje 20N, a vrijeme 20 min. Precizna elektronska vaga od 0,1 mg (FA2004B) korišćena je za merenje kvaliteta uzoraka pre i posle habanja, a test je ponovljen tri puta da bi se dobila prosečna vrednost.

1. Glavne faze premaza pripremljenih pri različitim brzinama skeniranja su Fe i [FeNi], a ne postoji specifičan amorfni pik pare. Mikrostruktura premaza je uglavnom sastavljena od ćelijskih kristala i stupčastih kristala, a zrna su kompaktna i fina.

2. Debljina premaza se smanjuje sa povećanjem brzine skeniranja, a debljina premaza od 8 mm/s je oko 2 mm. Ujednačenost premaza najbolja je pri brzini skeniranja od 10 mm/s, a prosječna tvrdoća je slijeva nadesno na 430 HV. Otpornost premaza na habanje može se prvo povećati povećanjem brzine skeniranja, dostižući maksimalnu vrijednost pri brzini skeniranja od 10 mm/s, a zatim je otpornost na habanje obrnuto proporcionalna brzini skeniranja.

Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. je visokotehnološko poduzeće specijalizirano za istraživanje i razvoj, proizvodnju i prodaju automatskih mašina za lasersko oblaganje, brzih laserskih mašina za oblaganje, mašina za lasersko gašenje, mašina za lasersko zavarivanje i opreme za lasersko 3D štampanje. Naši proizvodi su isplativi i prodaju se u zemlji i inostranstvu. Ako ste zainteresovani za naše proizvode, kontaktirajte nas na bob@gshenglaser.com.