Nature.com saytiga tashrif buyurganingiz uchun tashakkur.Siz cheklangan CSS-ni qo'llab-quvvatlaydigan brauzer versiyasidan foydalanmoqdasiz.Eng yaxshi tajriba uchun yangilangan brauzerdan foydalanishni tavsiya qilamiz (yoki Internet Explorer-da Moslik rejimini o'chirib qo'ying).Bundan tashqari, doimiy qo'llab-quvvatlashni ta'minlash uchun biz saytni uslublar va JavaScriptsiz ko'rsatamiz.
Har bir slaydda uchta maqolani ko'rsatadigan slayderlar.Slaydlar boʻylab harakatlanish uchun “Orqaga” va “Keyingi” tugmalaridan yoki har bir slayd boʻylab harakatlanish uchun oxiridagi slaydni boshqarish tugmalaridan foydalaning.
ASTM A240 304 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan o'rta qalin plastinka kesilishi va moslashtirilgan Xitoy zavod narxi
Materiallar darajasi: 201/304/304l/316/316l/321/309s/310s/410/420/430/904l/2205/2507
Turi: Ferritik, Ostenit, Martensit, Dupleks
Texnologiya: Sovuq haddelenmiş va issiq haddelenmiş
Sertifikatlar: ISO9001, Idoralar, SGS har yili
Xizmat: uchinchi tomon sinovi
Yetkazib berish: 10-15 kun ichida yoki miqdorni hisobga olgan holda
Zanglamaydigan po'lat - bu temir qotishmasi bo'lib, uning tarkibida xromning minimal miqdori 10,5% ni tashkil qiladi.Xrom tarkibi po'lat yuzasida passivatsiya qatlami deb ataladigan yupqa xrom oksidi plyonkasini hosil qiladi.Ushbu qatlam po'lat yuzasida korroziya paydo bo'lishining oldini oladi;po'latdagi Chromium miqdori qanchalik ko'p bo'lsa, korroziyaga chidamlilik shunchalik yuqori bo'ladi.
Po'lat shuningdek, uglerod, kremniy va marganets kabi boshqa elementlarni ham o'z ichiga oladi.Korroziyaga chidamliligini (nikel) va shakllantirilishini (molibden) oshirish uchun boshqa elementlar qo'shilishi mumkin.
| Materiallar ta'minoti: | ||||||||||||
| ASTM/ASME | EN darajasi | Kimyoviy komponent % | ||||||||||
| C | Cr | Ni | Mn | P | S | Mo | Si | Cu | N | Boshqa | ||
| 201 |
| ≤0,15 | 16.00-18.00 | 3.50-5.50 | 5,50-7,50 | ≤0,060 | ≤0,030 | - | ≤1,00 | - | ≤0,25 | - |
| 301 | 1.4310 | ≤0,15 | 16.00-18.00 | 6.00-8.00 | ≤2.00 | ≤0,045 | ≤0,030 | - | ≤1,00 | - | 0.1 | - |
| 304 | 1.4301 | ≤0,08 | 18.00-20.00 | 8.00-10.00 | ≤2.00 | ≤0,045 | ≤0,030 | - | ≤0,75 | - | - | - |
| 304 l | 1.4307 | ≤0,030 | 18.00-20.00 | 8.00-10.00 | ≤2.00 | ≤0,045 | ≤0,030 | - | ≤0,75 | - | - | - |
| 304H | 1.4948 | 0,04 ~ 0,10 | 18.00-20.00 | 8.00-10.00 | ≤2.00 | ≤0,045 | ≤0,030 | - | ≤0,75 | - | - | - |
| 309S | 1.4828 | ≤0,08 | 22.00-24.00 | 12.00-15.00 | ≤2.00 | ≤0,045 | ≤0,030 | - | ≤0,75 | - | - | - |
| 309H |
| 0,04 ~ 0,10 | 22.00-24.00 | 12.00-15.00 | ≤2.00 | ≤0,045 | ≤0,030 | - | ≤0,75 | - | - | - |
| 310S | 1.4842 | ≤0,08 | 24.00-26.00 | 19.00-22.00 | ≤2.00 | ≤0,045 | ≤0,030 | - | ≤1,5 | - | - | - |
| 310H | 1.4821 | 0,04 ~ 0,10 | 24.00-26.00 | 19.00-22.00 | ≤2.00 | ≤0,045 | ≤0,030 | - | ≤1,5 | - | - | - |
| 316 | 1.4401 | ≤0,08 | 16.00-18.50 | 10.00-14.00 | ≤2.00 | ≤0,045 | ≤0,030 | 2.00-3.00 | ≤0,75 | - | - | - |
| 316 l | 1.4404 | ≤0,030 | 16.00-18.00 | 10.00-14.00 | ≤2.00 | ≤0,045 | ≤0,030 | 2.00-3.00 | ≤0,75 | - | - | - |
| 316 H |
| 0,04 ~ 0,10 | 16.00-18.00 | 10.00-14.00 | ≤2.00 | ≤0,045 | ≤0,030 | 2.00-3.00 | ≤0,75 | - | 0,10-0,22 | - |
| 316Ti | 1.4571 | ≤0,08 | 16.00-18.50 | 10.00-14.00 | ≤2.00 | ≤0,045 | ≤0,030 | 2.00-3.00 | ≤0,75 | - | - | Ti5(C+N)~0,7 |
| 317 l | 1.4438 | ≤0,03 | 18.00-20.00 | 11.00-15.00 | ≤2.00 | ≤0,045 | ≤0,030 | 3.00-4.00 | ≤0,75 | - | 0.1 | - |
| 321 | 1.4541 | ≤0,08 | 17.00-19.00 | 9.00-12.00 | ≤2.00 | ≤0,045 | ≤0,030 | - | ≤0,75 | - | 0.1 | Ti5(C+N)~0,7 |
| 321H | 1.494 | 0,04 ~ 0,10 | 17.00-19.00 | 9.00-12.00 | ≤2.00 | ≤0,045 | ≤0,030 | - | ≤0,75 | - | 0.1 | Ti4(C+N)~0,7 |
| 347 | 1.4550 | ≤0,08 | 17.00-19.00 | 9.00-13.00 | ≤2.00 | ≤0,045 | ≤0,030 | - | ≤0,75 | - | - | Nb≥10*C%-1,0 |
| 347H | 1.4942 | 0,04 ~ 0,10 | 17.00-19.00 | 9.00-13.00 | ≤2.00 | ≤0,045 | ≤0,030 | - | ≤0,75 | - | - | Nb≥8*C%-1,0 |
| 409 | S40900 | ≤0,03 | 10.50-11.70 | 0,5 | ≤1,00 | ≤0,040 | ≤0,020 | - | ≤1,00 | - | 0,03 | Ti6(C+N)-0,5 Nb0,17 |
| 410 | 1Cr13 | 0,08 ~ 0,15 | 11.50-13.50 | - | ≤1,00 | ≤0,040 | ≤0,030 | - | ≤1,00 | - | - | - |
| 420 | 2Cr13 | ≥0,15 | 12.00-14.00 | - | ≤1,00 | ≤0,040 | ≤0,030 | - | ≤1,00 | - | - | - |
| 430 | S43000 | ≤0,12 | 16.00-18.00 | 0,75 | ≤1,00 | ≤0,040 | ≤0,030 | - | ≤1,00 | - | - | - |
| 431 | 1Cr17Ni2 | ≤0,2 | 15.00-17.00 | 1,25-2,50 | ≤1,00 | ≤0,040 | ≤0,030 | - | ≤1,00 | - | - | - |
| 440C | 11Cr17 | 0,95-1,20 | 16.00-18.00 | - | ≤1,00 | ≤0,040 | ≤0,030 | 0,75 | ≤1,00 | - | - | - |
| 17-4PH | 630/1,4542 | ≤0,07 | 15.50-17.50 | 3.00-5.00 | ≤1,00 | ≤0,040 | ≤0,030 | - | ≤1,00 | 3.00-5.00 | - | Nb+Ta:0,15-0,45 |
| 17-7PH | 631 | ≤0,09 | 16.00-18.00 | 6.50-7.50 | ≤1,00 | ≤0,040 | ≤0,030 | - | ≤1,00 | - | - | Al 0,75-1,50 |
| hajmi ta'minoti: | ||||||
| 3 | 3*1000*2000 | 3*1219*2438 | 3*1500*3000 | 3*1500*6000 | ||
| 4 | 4*1000*2000 | 4*1219*2438 | 4*1500*3000 | 4*1500*6000 | ||
| 5 | 5*1000*2000 | 5*1219*2438 | 5*1500*3000 | 5*1500*6000 | ||
| 6 | 6*1000*2000 | 6*1219*2438 | 6*1500*3000 | 6*1500*6000 | ||
| 7 | 7*1000*2000 | 7*1219*2438 | 7*1500*3000 | 7*1500*6000 | ||
| 8 | 8*1000*2000 | 8*1219*2438 | 8*1500*3000 | 8*1500*6000 | ||
| 9 | 9*1000*2000 | 9*1219*2438 | 9*1500*3000 | 9*1500*6000 | ||
| 10.0 | 10*1000*2000 | 10*1219*2438 | 10*1500*3000 | 10*1500*6000 | ||
| 12.0 | 12*1000*2000 | 12*1219*2438 | 12*1500*3000 | 12*1500*6000 | ||
| 14.0 | 14*1000*2000 | 14*1219*2438 | 14*1500*3000 | 14*1500*6000 | ||
| 16.0 | 16*1000*2000 | 16*1219*2438 | 14*1500*3000 | 14*1500*6000 | ||
| 18.0 | 18*1000*2000 | 18*1219*2438 | 18*1500*3000 | 18*1500*6000 | ||
| 20 | 20*1000*2000 | 20*1219*2438 | 20*1500*3000 | 20*1500*6000 |
Taxminan 22,5 voltdan tashkil topgan yuqori uglerodli martensitik zanglamaydigan po'latdan (HCMSS) xatti-harakati.Xrom (Cr) va vanadiy (V) ning yuqori miqdori bo'lgan % karbidlar elektron nurlar bilan eritish (EBM) bilan mustahkamlangan.Mikro struktura martensit va qoldiq ostenit fazalaridan iborat bo'lib, submikron yuqori V va mikron yuqori Cr karbidlari teng taqsimlanadi va qattiqlik nisbatan yuqori.Materialning eskirgan yo'ldan qarama-qarshi jismga o'tkazilishi tufayli barqaror holatdagi yuk ortishi bilan CoF taxminan 14,1% ga kamayadi.Xuddi shu tarzda ishlov berilgan martensitli asbob po'latlari bilan solishtirganda, HCMSS ning aşınma tezligi past qo'llaniladigan yuklarda deyarli bir xil.Dominant aşınma mexanizmi po'lat matritsaning aşınma yo'li bilan olib tashlanishi, so'ngra aşınma yo'lining oksidlanishi, uch komponentli abraziv aşınma esa yukning ortishi bilan sodir bo'ladi.Kesma qattiqlik xaritasi bilan aniqlangan aşınma chandig'i ostidagi plastik deformatsiya joylari.Aşınma sharoitlari ortishi bilan yuzaga keladigan o'ziga xos hodisalar karbid yorilishi, yuqori vanadiy karbidining yorilishi va qolipning yorilishi sifatida tavsiflanadi.Ushbu tadqiqot HCMSS qo'shimchalarini ishlab chiqarishning aşınma xususiyatlarini yoritadi, bu esa millardan tortib plastik qarshi qoliplarigacha bo'lgan aşınma ilovalari uchun EBM komponentlarini ishlab chiqarishga yo'l ochishi mumkin.
Zanglamaydigan po'lat (SS) - yuqori korroziyaga chidamliligi va mos mexanik xususiyatlari tufayli aerokosmik, avtomobil, oziq-ovqat va boshqa ko'plab ilovalarda keng qo'llaniladigan ko'p qirrali po'latlar oilasi1,2,3.Ularning yuqori korroziyaga chidamliligi HC tarkibidagi xromning yuqori miqdori (11,5 m. dan ortiq) bilan bog'liq bo'lib, bu sirtda xrom miqdori yuqori bo'lgan oksidli plyonka hosil bo'lishiga yordam beradi1.Biroq, zanglamaydigan po'latdan yasalgan ko'pgina navlar past uglerodli tarkibga ega va shuning uchun cheklangan qattiqlik va aşınma qarshiligiga ega, buning natijasida aerokosmik qo'nish komponentlari4 kabi eskirish bilan bog'liq qurilmalarda xizmat muddati qisqaradi.Odatda ular past qattiqlikka ega (180 dan 450 HV oralig'ida), faqat ba'zi issiqlik bilan ishlov berilgan martensitli zanglamaydigan po'latlar yuqori qattiqlikka (700 HV gacha) va yuqori uglerod miqdoriga (og'irligi 1,2% gacha) ega bo'lib, ular martensit hosil bo'lishi.1. Xulosa qilib aytganda, yuqori uglerod miqdori martensitik o'zgarish haroratini pasaytiradi, bu esa to'liq martensitik mikroyapı hosil bo'lishiga va yuqori sovutish tezligida aşınmaya bardoshli mikro tuzilmani olishga imkon beradi.Qattiq fazalar (masalan, karbidlar) qolipning aşınma qarshiligini yanada yaxshilash uchun po'lat matritsaga qo'shilishi mumkin.
Qo'shimchalar ishlab chiqarishni (AM) joriy etish istalgan tarkibga, mikrostruktura xususiyatlariga va yuqori mexanik xususiyatlarga ega yangi materiallarni ishlab chiqarishi mumkin5,6.Misol uchun, eng ko'p tijoratlashtirilgan qo'shimchali payvandlash jarayonlaridan biri bo'lgan chang qatlamli eritish (PBF) lazer yoki elektron nurlar kabi issiqlik manbalari yordamida kukunlarni eritib, yaqin shakldagi qismlarni hosil qilish uchun oldindan qotishma kukunlarni cho'ktirishni o'z ichiga oladi7.Bir qator tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, qo'shimchalar bilan ishlangan zanglamaydigan po'latdan yasalgan qismlar an'anaviy tarzda ishlab chiqarilgan qismlardan ustun bo'lishi mumkin.Misol uchun, qo'shimchalar bilan ishlov berilgan ostenitik zanglamaydigan po'latlar nozik mikro tuzilmalari (ya'ni, Hall-Petch munosabatlari) tufayli yuqori mexanik xususiyatlarga ega ekanligi ko'rsatilgan3,8,9.AM bilan ishlangan ferritli zanglamaydigan po'latdan issiqlik bilan ishlov berish an'anaviy hamkasblariga o'xshash mexanik xususiyatlarni ta'minlaydigan qo'shimcha cho'kmalarni hosil qiladi3,10.Qabul qilingan ikki fazali zanglamaydigan po'latdan yuqori mustahkamlik va qattiqlikka ega, qo'shimchalar bilan ishlov berish orqali qayta ishlangan, bu erda yaxshilangan mexanik xususiyatlar mikro tuzilmadagi xromga boy intermetalik fazalar bilan bog'liq11.Bundan tashqari, qo'shilgan martensitik va PH zanglamaydigan po'latlarning yaxshilangan mexanik xususiyatlarini mikroyapıda saqlangan ostenitni nazorat qilish va ishlov berish va issiqlik bilan ishlov berish parametrlarini 3,12,13,14 optimallashtirish orqali olish mumkin.
Bugungi kunga kelib, AM ostenitik zanglamaydigan po'latlarning tribologik xususiyatlari boshqa zanglamaydigan po'latlarga qaraganda ko'proq e'tiborga sazovor bo'ldi.316L bilan ishlov berilgan kukun qatlamida (L-PBF) lazerni eritishning tribologik harakati AM ishlov berish parametrlarining funktsiyasi sifatida o'rganildi.Skanerlash tezligini kamaytirish yoki lazer quvvatini oshirish orqali g'ovaklikni minimallashtirish aşınma qarshiligini oshirishi mumkinligi ko'rsatilgan15,16.Li va boshq.17 turli parametrlar (yuk, chastota va harorat) ostida quruq toymasin eskirishni sinovdan o'tkazdi va xona haroratida aşınma asosiy aşınma mexanizmi ekanligini ko'rsatdi, surma tezligi va haroratni oshirish esa oksidlanishni rag'batlantiradi.Olingan oksid qatlami rulmanning ishlashini ta'minlaydi, harorat ortishi bilan ishqalanish kamayadi va yuqori haroratlarda aşınma tezligi ortadi.Boshqa tadqiqotlarda, TiC18, TiB219 va SiC20 zarralarini L-PBF bilan ishlangan 316L matritsaga qo'shilishi qattiq zarrachalarning hajm ulushining ortishi bilan zich ishqalangan ishqalanish qatlamini hosil qilish orqali aşınma qarshiligini oshirdi.Himoya oksidi qatlami L-PBF12 bilan ishlov berilgan PH po'lati va SS11 dupleks po'latida ham kuzatilgan, bu esa saqlanib qolgan ostenitni issiqlikdan keyingi ishlov berish12 bilan cheklash aşınma qarshiligini oshirishi mumkinligini ko'rsatadi.Bu erda xulosa qilinganidek, adabiyotlar asosan 316L SS seriyasining tribologik ko'rsatkichlariga qaratilgan, shu bilan birga uglerod miqdori ancha yuqori bo'lgan martensitik qo'shimchalar bilan ishlab chiqarilgan zanglamaydigan po'latlarning tribologik ko'rsatkichlari haqida kam ma'lumot mavjud.
Elektron nurlarini eritish (EBM) yuqori harorat va skanerlash tezligiga erishish qobiliyati tufayli yuqori vanadiy va xrom karbidlari kabi o'tga chidamli karbidlar bilan mikro tuzilmalarni shakllantirishga qodir bo'lgan L-PBF ga o'xshash texnikadir 21, 22. Zanglamaydigan po'latni EBM qayta ishlash bo'yicha mavjud adabiyotlar. po'lat, asosan, yoriqlar va teshiklarsiz mikro tuzilmani olish va mexanik xususiyatlarni yaxshilash uchun optimal ELMni qayta ishlash parametrlarini aniqlashga qaratilgan 23, 24, 25, 26, EBM bilan ishlangan zanglamaydigan po'latning tribologik xususiyatlari ustida ishlash.Hozirgacha ELR bilan ishlov berilgan yuqori uglerodli martensitik zanglamaydigan po'latning aşınma mexanizmi cheklangan sharoitlarda o'rganilgan va abraziv (zımpara sinovi), quruq va loy-eroziya sharoitida qattiq plastik deformatsiyalar sodir bo'lishi haqida xabar berilgan27.
Ushbu tadqiqot quyida tavsiflangan quruq surma sharoitida ELR bilan ishlov berilgan yuqori uglerodli martensitik zanglamaydigan po'latning aşınma qarshiligi va ishqalanish xususiyatlarini o'rganib chiqdi.Birinchidan, skanerlash elektron mikroskopiyasi (SEM), energiya dispersiv rentgen spektroskopiyasi (EDX), rentgen nurlari diffraktsiyasi va tasvir tahlili yordamida mikrostrukturaviy xususiyatlar tavsiflangan.Ushbu usullar bilan olingan ma'lumotlar turli xil yuklar ostida quruq o'zaro sinovlar orqali tribologik xatti-harakatlarni kuzatish uchun asos sifatida ishlatiladi va nihoyat eskirgan sirt morfologiyasi SEM-EDX va lazer profilometrlari yordamida tekshiriladi.Aşınma darajasi miqdori aniqlandi va shunga o'xshash ishlov berilgan martensitli asbob po'latlari bilan solishtirildi.Bu ushbu SS tizimini bir xil turdagi ishlov berish bilan ko'proq ishlatiladigan eskirish tizimlari bilan taqqoslash uchun asos yaratish uchun qilingan.Nihoyat, aloqa paytida yuzaga keladigan plastik deformatsiyani ochib beradigan qattiqlik xaritasi algoritmi yordamida aşınma yo'lining tasavvurlar xaritasi ko'rsatilgan.Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu tadqiqot uchun tribologik testlar ushbu yangi materialning tribologik xususiyatlarini yaxshiroq tushunish uchun o'tkazildi va ma'lum bir dasturni simulyatsiya qilish uchun emas.Ushbu tadqiqot og'ir muhitda ishlashni talab qiladigan aşınma ilovalari uchun yangi qo'shimchalar bilan ishlab chiqarilgan martensit zanglamaydigan po'latning tribologik xususiyatlarini yaxshiroq tushunishga yordam beradi.
Vibenite® 350 brendi ostida ELR bilan ishlov berilgan yuqori uglerodli martensitik zanglamaydigan po'latdan (HCMSS) namunalar VBN Components AB, Shvetsiya tomonidan ishlab chiqilgan va yetkazib berilgan.Namunaning nominal kimyoviy tarkibi: 1,9 C, 20,0 Cr, 1,0 Mo, 4,0 V, 73,1 Fe (g.%).Birinchidan, quruq toymasin namunalar (40 mm × 20 mm × 5 mm) olingan to'rtburchaklar namunalardan (42 mm × 22 mm × 7 mm) elektr toki bilan ishlov berish (EDM) yordamida hech qanday post-termik ishlov berishsiz tayyorlangan.Keyin namunalar taxminan 0,15 mkm sirt pürüzlülüğünü (Ra) olish uchun 240 dan 2400 R gacha bo'lgan don o'lchamli SiC zımpara bilan ketma-ket maydalangan.Bundan tashqari, nominal kimyoviy tarkibi 1,5 C, 4,0 Cr, 2,5 Mo, 2,5 Vt, 4,0 V, 85,5 Fe (og'irligi .%) bo'lgan EBM bilan ishlangan yuqori uglerodli martensitli asbob po'latlari (HCMTS) namunalari (tijorat sifatida tanilgan) Vibenite® 150) Xuddi shu tarzda tayyorlanadi.HCMTS hajmi bo'yicha 8% karbidlarni o'z ichiga oladi va faqat HCMSS aşınma tezligi ma'lumotlarini solishtirish uchun ishlatiladi.
HCMSS ning mikrostrukturaviy tavsifi Oxford Instruments kompaniyasining energiya dispersiv rentgen (EDX) XMax80 detektori bilan jihozlangan SEM (FEI Quanta 250, AQSh) yordamida amalga oshirildi.3500 m2 ni o'z ichiga olgan uchta tasodifiy fotomikrograflar orqaga tarqalgan elektron (BSE) rejimida olingan va so'ngra maydon ulushi (ya'ni hajm ulushi), o'lcham va shaklni aniqlash uchun tasvir tahlili (ImageJ®)28 yordamida tahlil qilingan.Kuzatilgan xarakterli morfologiya tufayli maydon ulushi hajm ulushiga teng ravishda olingan.Bundan tashqari, karbidlarning shakl faktorlari shakl faktor tenglamasi (Shfa) yordamida hisoblanadi:
Bu erda Ai - karbidning maydoni (µm2) va Pi - karbidning perimetri (µm)29.Fazalarni aniqlash uchun Co-Ka nurlanishi (l = 1,79026 Å) bilan rentgen difraktometri (Bruker D8 Discover LynxEye 1D chiziqli detektori) yordamida kukunli rentgen diffraktsiyasi (XRD) amalga oshirildi.Namunani 2th diapazonida 35 ° dan 130 ° gacha bo'lgan qadam o'lchami 0,02 ° va qadam vaqti 2 soniya bilan skanerlang.XRD ma'lumotlari Diffract.EVA dasturi yordamida tahlil qilindi, u 2021 yilda kristallografik ma'lumotlar bazasini yangiladi. Bundan tashqari, mikroqattiqlikni aniqlash uchun Vickers qattiqlik tekshirgichi (Struers Durascan 80, Avstriya) ishlatilgan.ASTM E384-17 30 standartiga ko'ra, metallografik tayyorlangan namunalarda 5 kgf da 10 soniya davomida 0,35 mm qadamda 30 ta bosma amalga oshirildi.Mualliflar ilgari HCMTS31 ning mikrostrukturaviy xususiyatlarini tavsiflagan.
Konfiguratsiyasi boshqa joyda batafsil bayon etilgan quruq pistonli aşınma sinovlarini o'tkazish uchun sharli plastinka tribometri (Bruker Universal Mechanical Tester Tribolab, AQSH) ishlatilgan.Sinov parametrlari quyidagicha: standart 32 ASTM G133-05 bo'yicha, yuk 3 N, chastota 1 Gts, zarba 3 mm, davomiyligi 1 soat.Qarama-qarshi og'irlik sifatida Chexiya Respublikasi Redhill Precision kompaniyasi tomonidan taqdim etilgan diametri 10 mm bo'lgan alyuminiy oksidi sharlari (Al2O3, aniqlik klassi 28/ISO 3290) ishlatilgan. .Balanslash balanslash natijasida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan oksidlanish ta'sirini oldini olish va og'ir aşınma sharoitida namunalarning aşınma mexanizmlarini yaxshiroq tushunish uchun tanlangan.Shuni ta'kidlash kerakki, eskirish tezligi ma'lumotlarini mavjud tadqiqotlar bilan solishtirish uchun sinov parametrlari Ref.8 bilan bir xil.Bundan tashqari, yuqori yuklarda tribologik ko'rsatkichlarni tekshirish uchun 10 N yuk bilan bir qator o'zaro sinovlar o'tkazildi, boshqa sinov parametrlari doimiy bo'lib qoldi.Hertz bo'yicha dastlabki aloqa bosimi mos ravishda 3 N va 10 N da 7,7 MPa va 11,5 MPa ni tashkil qiladi.Aşınma sinovi paytida ishqalanish kuchi 45 Gts chastotada qayd etilgan va o'rtacha ishqalanish koeffitsienti (CoF) hisoblangan.Har bir yuk uchun atrof-muhit sharoitida uchta o'lchov o'tkazildi.
Aşınma traektoriyasi yuqorida tavsiflangan SEM yordamida tekshirildi va EMF tahlili Aztec Acquisition aşınma sirtini tahlil qilish dasturi yordamida amalga oshirildi.Juftlangan kubning eskirgan yuzasi optik mikroskop (Keyence VHX-5000, Yaponiya) yordamida tekshirildi.Kontaktsiz lazer profili (NanoFocus µScan, Germaniya) eskirish belgisini z o‘qi bo‘ylab ±0,1 mkm va x va y o‘qlari bo‘ylab 5 mkm vertikal aniqlikda skanerladi.Matlab® da profil o'lchovlaridan olingan x, y, z koordinatalaridan foydalangan holda aşınma chandig'i yuzasi profili xaritasi yaratilgan.Yuzaki profil xaritasidan olingan bir nechta vertikal eskirish yo'li profillari eskirish yo'lidagi eskirish hajmining yo'qolishini hisoblash uchun ishlatiladi.Hajmning yo'qolishi sim profilining o'rtacha tasavvurlar maydoni va eskirish yo'li uzunligining mahsuloti sifatida hisoblab chiqilgan va ushbu usulning qo'shimcha tafsilotlari ilgari mualliflar tomonidan tasvirlangan33.Bu erdan maxsus eskirish darajasi (k) quyidagi formuladan olinadi:
Bu erda V - eskirish natijasida hosil bo'lgan hajmning yo'qolishi (mm3), W - qo'llaniladigan yuk (N), L - sirpanish masofasi (mm), k - maxsus eskirish tezligi (mm3/Nm)34.HCMSS uchun ishqalanish ma'lumotlari va sirt profili xaritalari HCMSS aşınma stavkalarini solishtirish uchun qo'shimcha materialga (qo'shimcha S1 va S2 shakl) kiritilgan.
Ushbu tadqiqotda eskirish zonasining plastik deformatsiyalarini (ya'ni kontakt bosimi tufayli ishning qattiqlashishini) ko'rsatish uchun aşınma yo'lining kesma qattiqlik xaritasi ishlatilgan.Sayqallangan namunalar kesish mashinasida (Struers Accutom-5, Avstriya) alyuminiy oksidi kesish g'ildiragi bilan kesilgan va namunalar qalinligi bo'ylab 240 dan 4000 P gacha bo'lgan SiC zımpara bilan silliqlangan.ASTM E348-17 ga muvofiq 0,5 kgf 10 s va 0,1 mm masofada mikroqattiqlikni o'lchash.Bosib chiqarishlar 1,26 × 0,3 mm2 o'lchamdagi to'rtburchaklar to'rga sirtdan taxminan 60 mkm pastda joylashtirildi (1-rasm) va keyin boshqa joyda tasvirlangan maxsus Matlab® kodi yordamida qattiqlik xaritasi tuzildi35.Bundan tashqari, SEM yordamida eskirish zonasi kesimining mikro tuzilishi tekshirildi.
Kesmaning joylashishini ko'rsatadigan eskirish belgisi sxemasi (a) va (b) kesmada aniqlangan belgini ko'rsatadigan qattiqlik xaritasining optik mikrografi.
ELP bilan ishlov berilgan HCMSS ning mikro tuzilishi matritsa bilan o'ralgan bir hil karbid tarmog'idan iborat (2a, b-rasm).EDX tahlili shuni ko'rsatdiki, kulrang va quyuq karbidlar mos ravishda xrom va vanadiyga boy karbidlardir (1-jadval).Tasvir tahlilidan hisoblangan holda, karbidlarning hajm ulushi ~22,5% (~18,2% yuqori xrom karbidlari va ~4,3% yuqori vanadiy karbidlari) deb baholanadi.V va Cr ga boy karbidlar uchun standart og'ishlar bilan o'rtacha don o'lchamlari mos ravishda 0,64 ± 0,2 mkm va 1,84 ± 0,4 mkmni tashkil qiladi (2c, d-rasm).Yuqori V karbidlar shakli koeffitsienti (±SD) taxminan 0,88±0,03 bo'lgan yumaloqroq bo'ladi, chunki 1 ga yaqin shakl koeffitsienti yumaloq karbidlarga to'g'ri keladi.Aksincha, yuqori xromli karbidlar mukammal yumaloq emas, shakl omili taxminan 0,56 ± 0,01 ni tashkil qiladi, bu aglomeratsiyaga bog'liq bo'lishi mumkin.Martensit (a, bcc) va saqlangan ostenit (g', fcc) diffraktsiya cho'qqilari 2e-rasmda ko'rsatilganidek, HCMSS rentgen naqshida aniqlandi.Bundan tashqari, rentgen tasviri ikkilamchi karbidlarning mavjudligini ko'rsatadi.Yuqori xromli karbidlar M3C2 va M23C6 tipidagi karbidlar sifatida aniqlangan.Adabiyot ma'lumotlariga ko'ra, VC karbidlarining 36,37,38 diffraktsiya cho'qqilari ≈43 ° va 63 ° da qayd etilgan, bu VC cho'qqilari xromga boy karbidlarning M23C6 cho'qqilari bilan niqoblanganligini ko'rsatadi (2e-rasm).
EBL (a) past kattalashtirishda va (b) yuqori kattalashtirishda, xrom va vanadiyga boy karbidlarni va zanglamaydigan po'latdan yasalgan matritsani (elektron orqaga tarqalish rejimi) ko'rsatadigan yuqori uglerodli martensitik zanglamaydigan po'latning mikro tuzilishi.Xromga boy (c) va vanadiyga boy (d) karbidlarning don o'lchamlari taqsimotini ko'rsatadigan shtrixli grafiklar.Rentgen tasviri mikrostrukturada martensit, saqlanib qolgan ostenit va karbidlarning mavjudligini ko'rsatadi (d).
O'rtacha mikroqattiqlik 625,7 + 7,5 HV5 bo'lib, an'anaviy tarzda qayta ishlangan martenzitik zanglamaydigan po'latdan (450 HV) 1 issiqlik bilan ishlov berilmagan holda nisbatan yuqori qattiqlikni ko'rsatadi.Yuqori V karbidlari va yuqori Cr karbidlarining nanoindentatsiya qattiqligi mos ravishda 12 va 32,5 GPa39 va 13-22 GPa40 orasida ekanligi xabar qilinadi.Shunday qilib, ELP bilan ishlov berilgan HCMSS ning yuqori qattiqligi yuqori uglerod tarkibiga bog'liq bo'lib, bu karbid tarmog'ining shakllanishiga yordam beradi.Shunday qilib, ELP bilan ishlov berilgan HSMSS qo'shimcha termal ishlov berishsiz yaxshi mikroyapısal xususiyatlar va qattiqlikni ko'rsatadi.
3 N va 10 N dagi namunalar uchun o'rtacha ishqalanish koeffitsientining (CoF) egri chiziqlari 3-rasmda keltirilgan, minimal va maksimal ishqalanish qiymatlari diapazoni shaffof soya bilan belgilangan.Har bir egri chiziq kirish bosqichini va barqaror holat fazasini ko'rsatadi.Ishga kirish bosqichi ishqalanish to'xtaganda fazaning barqaror holatiga kirishdan oldin 0,41 ± 0,24,3 N bo'lgan CoF (± SD) bilan 1,2 m va 0,71 ± 0,16,10 N CoF bilan 3,7 m da tugaydi.tez o'zgarmaydi.Kichkina kontakt maydoni va qo'pol dastlabki plastik deformatsiya tufayli, ishqalanish kuchi 3 N va 10 N da ishqalanish bosqichida tez ortdi, bu erda 10 N da yuqori ishqalanish kuchi va uzoqroq sirpanish masofasi paydo bo'ldi, buning sababi bo'lishi mumkin. 3 N bilan solishtirganda, sirt shikastlanishi yuqori.3 N va 10 N uchun statsionar fazadagi CoF qiymatlari mos ravishda 0,78 ± 0,05 va 0,67 ± 0,01 ni tashkil qiladi.CoF 10 N da amalda barqaror bo'lib, 3 N da asta-sekin o'sib boradi. Cheklangan adabiyotlarda L-PBF bilan ishlangan zanglamaydigan po'latdan yasalgan CoF past qo'llaniladigan yuklarda keramik reaktsiya organlariga nisbatan 0,5 dan 0,728 gacha, 20, 42 gacha, bu esa ushbu tadqiqotda o'lchangan CoF qiymatlari bilan yaxshi kelishuv.Barqaror holatda yukning ortishi bilan CoF ning pasayishi (taxminan 14,1%), eskirgan sirt va hamkasbi o'rtasidagi interfeysda yuzaga keladigan sirt degradatsiyasi bilan bog'liq bo'lishi mumkin, bu esa keyingi bo'limda sirtni tahlil qilish orqali ko'rib chiqiladi. eskirgan namunalar.
3 N va 10 N da toymasin yo'llarda ELP bilan ishlov berilgan VSMSS namunalarining ishqalanish koeffitsientlari, har bir egri chiziq uchun statsionar faza belgilanadi.
HKMS (625,7 HV) ning o'ziga xos aşınma stavkalari 3 N va 10 N da mos ravishda 6,56 ± 0,33 × 10-6 mm3 / Nm va 9,66 ± 0,37 × 10-6 mm3 / Nm deb baholanadi (4-rasm).Shunday qilib, eskirish tezligi yuk ortib borayotgan yuk bilan ortadi, bu L-PBF va PH SS17,43 bilan ishlangan ostenit bo'yicha mavjud tadqiqotlar bilan yaxshi mos keladi.Xuddi shu tribologik sharoitlarda, 3 N da eskirish tezligi, oldingi holatda bo'lgani kabi, L-PBF (k = 3,50 ± 0,3 × 10-5 mm3 / Nm, 229 HV) bilan ishlangan ostenitik zanglamaydigan po'latdan taxminan beshdan bir qismini tashkil qiladi. .8. Bundan tashqari, HCMSS ning 3 N da aşınma tezligi an'anaviy tarzda qayta ishlangan ostenitik zanglamaydigan po'latlardan sezilarli darajada past bo'lgan va ayniqsa, yuqori izotropik presslanganlardan (k = 4,20 ± 0,3 × 10-5 mm3) yuqori edi./ Nm, 176 HV) va quyma (k = 4,70 ± 0,3 × 10-5 mm3 / Nm, 156 HV) ostenitik zanglamaydigan po'latdan ishlangan, 8.Adabiyotdagi ushbu tadqiqotlar bilan solishtirganda, HCMSS ning yaxshilangan aşınma qarshiligi yuqori uglerod tarkibiga va hosil bo'lgan karbid tarmog'iga bog'liq bo'lib, an'anaviy tarzda qayta ishlangan ostenitik zanglamaydigan po'latlarga qaraganda yuqori qattiqlikka olib keladi.HCMSS namunalarining aşınma tezligini qo'shimcha o'rganish uchun shunga o'xshash ishlov berilgan yuqori uglerodli martensitli asbob po'lati (HCMTS) namunasi (qattiqligi 790 HV) o'xshash sharoitlarda (3 N va 10 N) taqqoslash uchun sinovdan o'tkazildi;Qo'shimcha material HCMTS Surface Profile Map (Qo'shimcha rasm S2).HCMSS ning aşınma tezligi (k = 6,56 ± 0,34 × 10-6 mm3 / Nm) 3 N (k = 6,65 ± 0,68 × 10-6 mm3 / Nm) da HCMTS bilan deyarli bir xil, bu mukammal aşınma qarshiligini ko'rsatadi. .Bu xususiyatlar, asosan, HCMSS ning mikrostrukturaviy xususiyatlari bilan bog'liq (ya'ni, yuqori karbid miqdori, hajmi, shakli va matritsadagi karbid zarrachalarining taqsimlanishi, 3.1-bo'limda tasvirlangan).Avval xabar qilinganidek31,44, karbid tarkibi aşınma chandig'ining kengligi va chuqurligiga va mikro-abraziv aşınma mexanizmiga ta'sir qiladi.Shu bilan birga, karbid tarkibi 10 N da matritsani himoya qilish uchun etarli emas, buning natijasida aşınma kuchayadi.Keyingi bo'limda eskirish yuzasi morfologiyasi va topografiyasi HCMSS ning aşınma tezligiga ta'sir qiluvchi asosiy aşınma va deformatsiya mexanizmlarini tushuntirish uchun ishlatiladi.10 N da VCMSS ning aşınma tezligi (k = 9,66 ± 0,37 × 10-6 mm3 / Nm) VKMTS (k = 5,45 ± 0,69 × 10-6 mm3 / Nm) dan yuqori.Aksincha, bu aşınma stavkalari hali ham ancha yuqori: shunga o'xshash sinov sharoitida, xrom va stellitga asoslangan qoplamalarning eskirish darajasi HCMSS45,46 ga qaraganda past.Nihoyat, aluminaning yuqori qattiqligi (1500 HV) tufayli, juftlashishning aşınma tezligi ahamiyatsiz edi va materialning namunadan alyuminiy to'plarga o'tish belgilari topildi.
Yuqori uglerodli martensitli zanglamaydigan po'latdan (HMCSS) ELR ishlov berishda, yuqori uglerodli martensitli po'latdan (HCMTS) va L-PBFdan ELR ishlov berishda, ostenitik zanglamaydigan po'latdan (316LSS) quyish va yuqori izotropik presslash (HIP) bilan ishlov berishda o'ziga xos aşınma tezliklar yuklanadi.Tarqalish sxemasi o'lchovlarning standart og'ishini ko'rsatadi.Ostenitik zanglamaydigan po'latlar uchun ma'lumotlar 8 dan olingan.
Xrom va stellit kabi qattiq qoplamalar qo'shimchalar bilan qayta ishlangan qotishma tizimlariga qaraganda yaxshiroq aşınma qarshiligini ta'minlashi mumkin bo'lsa-da, qo'shimchalar bilan ishlov berish (1) mikro tuzilmani yaxshilashi mumkin, ayniqsa turli xil zichlikdagi materiallar uchun.oxirgi qismdagi operatsiyalar;va (3) o'rnatilgan suyuqlik dinamik podshipniklari kabi yangi sirt topologiyalarini yaratish.Bundan tashqari, AM geometrik dizayn moslashuvchanligini taklif qiladi.Ushbu tadqiqot ayniqsa yangi va muhim ahamiyatga ega, chunki hozirgi adabiyotlar juda cheklangan bo'lgan EBM bilan yangi ishlab chiqilgan metall qotishmalarining aşınma xususiyatlarini aniqlash juda muhimdir.
3 N da eskirgan yuzaning morfologiyasi va eskirgan namunalarning morfologiyasi shaklda ko'rsatilgan.5, bu erda asosiy aşınma mexanizmi aşınma, keyin oksidlanishdir.Birinchidan, po'lat taglik plastik deformatsiyalanadi va keyin sirt profilida ko'rsatilganidek, 1 dan 3 mikrongacha chuqurlikdagi oluklar hosil qilish uchun chiqariladi (5a-rasm).Uzluksiz sirpanish natijasida hosil bo'ladigan ishqalanish issiqligi tufayli, olib tashlangan material tribologik tizimning interfeysida qoladi va yuqori xrom va vanadiy karbidlarini o'rab turgan yuqori temir oksidining kichik orollaridan iborat tribologik qatlamni hosil qiladi (5b-rasm va 2-jadval).), L-PBF15,17 bilan ishlov berilgan ostenitik zanglamaydigan po'lat uchun ham xabar qilinganidek.Shaklda.5c aşınma chandig'ining markazida sodir bo'lgan kuchli oksidlanishni ko'rsatadi.Shunday qilib, ishqalanish qatlamining shakllanishi ishqalanish qatlamining (ya'ni oksidi qatlamining) yo'q qilinishi bilan osonlashadi (5f-rasm) yoki materialning olib tashlanishi mikroyapı ichidagi zaif joylarda sodir bo'ladi va shu bilan materialni olib tashlashni tezlashtiradi.Ikkala holatda ham ishqalanish qatlamining yo'q qilinishi interfeysda eskirish mahsulotlarining shakllanishiga olib keladi, bu 3N barqaror holatida CoF ning ko'payishi tendentsiyasining sababi bo'lishi mumkin (3-rasm).Bundan tashqari, aşınma yo'lida oksidlar va bo'sh eskirish zarralari ta'sirida uch qismli eskirish belgilari mavjud bo'lib, bu oxir-oqibatda substratda mikro tirnalishlar hosil bo'lishiga olib keladi (5b, e-rasm)9,12,47.
3 N da ELP bilan ishlov berilgan yuqori uglerodli martensitik zanglamaydigan po'latning aşınma yuzasi morfologiyasining sirt profili (a) va fotomikrografiyasi (b-f), BSE rejimida aşınma belgisining ko'ndalang kesimi (d) va eskirishning optik mikroskopiyasi 3 N (g) alumina sharlaridagi sirt.
Kiyinish tufayli plastik deformatsiyani ko'rsatadigan po'lat substratda hosil bo'lgan slip bantlari (5e-rasm).Shunga o'xshash natijalar L-PBF bilan ishlangan SS47 ostenitik po'latning aşınma xatti-harakatlarini o'rganishda ham olingan.Vanadiyga boy karbidlarni qayta yo'naltirish, shuningdek, siljish paytida po'lat matritsaning plastik deformatsiyasini ko'rsatadi (5e-rasm).Aşınma belgisining kesimining mikrografiklari mikro yoriqlar bilan o'ralgan kichik dumaloq chuqurlarning mavjudligini ko'rsatadi (5d-rasm), bu sirt yaqinida haddan tashqari plastik deformatsiyaga bog'liq bo'lishi mumkin.Alyuminiy oksidi sferalariga material uzatish cheklangan, sharlar esa buzilmagan (5g-rasm).
Yuzaki topografiya xaritasida ko'rsatilganidek, namunalarning kengligi va eskirish chuqurligi ortib borayotgan yuk (10 N da) ortib bordi (6a-rasm).Aşınma va oksidlanish hali ham asosiy aşınma mexanizmlari bo'lib, eskirish yo'lidagi mikro-chizishlar sonining ko'payishi uch qismli aşınma 10 N da ham sodir bo'lishini ko'rsatadi (6b-rasm).EDX tahlili temirga boy oksidli orollarning shakllanishini ko'rsatdi.Spektrlardagi Al cho'qqilari moddaning kontragentdan namunaga o'tishi 10 N da sodir bo'lganligini tasdiqladi (6c-rasm va 3-jadval), 3 N da kuzatilmagan (2-jadval).Uch tananing aşınması oksid orollari va analoglaridan olingan aşınma zarralari tufayli yuzaga keladi, bu erda batafsil EDX tahlili analoglardan materialning o'tkazilishini aniqladi (Qo'shimcha rasm S3 va S1-jadval).Oksid orollarining rivojlanishi chuqur chuqurliklar bilan bog'liq bo'lib, u 3N da ham kuzatiladi (5-rasm).Karbidlarning yorilishi va parchalanishi asosan 10 N Cr ga boy karbidlarda sodir bo'ladi (6e, f-rasm).Bundan tashqari, yuqori V karbidlari atrofdagi matritsani parchalaydi va eskiradi, bu esa o'z navbatida uch qismli aşınmaya olib keladi.Hajmi va shakli bo'yicha yuqori V karbidga o'xshash chuqur (qizil doira bilan ta'kidlangan) yo'lning ko'ndalang kesimida (6d-rasm) ham paydo bo'ldi (karbid o'lchami va shakli tahliliga qarang. 3.1), bu yuqori V karbid ekanligini ko'rsatadi. karbid V 10 N da matritsadan parchalanishi mumkin. Yuqori V karbidlarning yumaloq shakli tortish effektiga hissa qo'shadi, aglomeratsiyalangan yuqori Cr karbidlari esa yorilishga moyil (6e, f-rasm).Ushbu nosozlik harakati matritsaning plastik deformatsiyaga bardosh berish qobiliyatidan oshib ketganligini va mikro tuzilmaning 10 N da etarli ta'sir kuchini ta'minlamasligini ko'rsatadi. Sirt ostidagi vertikal yorilish (6d-rasm) sirpanish paytida yuzaga keladigan plastik deformatsiyaning intensivligini ko'rsatadi.Yuk ortib borishi bilan materialning eskirgan yo'ldan alumina to'piga (6g-rasm) o'tishi sodir bo'ladi, bu 10 N da barqaror holatda bo'lishi mumkin. CoF qiymatlarining pasayishining asosiy sababi (3-rasm).
10 N da EBA bilan ishlov berilgan yuqori uglerodli martensitli zanglamaydigan po'latdan eskirgan sirt topografiyasining (b-f) sirt profili (a) va fotomikrografiyasi (b-f), BSE rejimida (d) va optik mikroskop yuzasida aşınma izi kesmasi 10 N (g) da alumina sharining.
Sürgülü aşınma vaqtida sirt antikorlar tomonidan qo'zg'atilgan siqish va kesish stresslariga duchor bo'ladi, bu esa eskirgan sirt ostida sezilarli plastik deformatsiyaga olib keladi34,48,49.Shuning uchun, materialning aşınma xatti-harakatini aniqlaydigan aşınma va deformatsiya mexanizmlariga ta'sir qiluvchi plastik deformatsiya tufayli ishning qattiqlashishi sirt ostida sodir bo'lishi mumkin.Shu sababli, ushbu tadqiqotda yukning funktsiyasi sifatida aşınma yo'li ostidagi plastik deformatsiya zonasining (PDZ) rivojlanishini aniqlash uchun kesma qattiqlik xaritasi (2.4-bo'limda batafsil bayon qilinganidek) amalga oshirildi.Oldingi bo'limlarda aytib o'tilganidek, plastik deformatsiyaning aniq belgilari aşınma izi ostida (5d, 6d-rasm), ayniqsa 10 N da kuzatilganligi sababli.
Shaklda.7-rasmda 3 N va 10 N da ELP bilan ishlov berilgan HCMSS aşınma belgilarining kesma qattiqlik diagrammasi ko'rsatilgan. Shuni ta'kidlash kerakki, bu qattiqlik qiymatlari ishning qattiqlashishi ta'sirini baholash uchun indeks sifatida ishlatilgan.Aşınma belgisi ostidagi qattiqlikning o'zgarishi 3 N da 667 dan 672 HV gacha (7a-rasm), bu ishning qattiqlashishi ahamiyatsiz ekanligini ko'rsatadi.Taxminlarga ko'ra, mikroqattiqlik xaritasining past aniqligi (ya'ni belgilar orasidagi masofa) tufayli qo'llaniladigan qattiqlikni o'lchash usuli qattiqlikdagi o'zgarishlarni aniqlay olmadi.Aksincha, qattiqlik qiymatlari 677 dan 686 HV gacha bo'lgan PDZ zonalari maksimal chuqurligi 118 mkm va uzunligi 488 mkm bo'lgan 10 N da kuzatilgan (7b-rasm), bu aşınma yo'lining kengligi bilan bog'liq (7b-rasm). 6a-rasm)).PDZ o'lchamining yuk bilan o'zgarishi bo'yicha shunga o'xshash ma'lumotlar L-PBF bilan ishlangan SS47 da aşınma tadqiqotida topilgan.Natijalar shuni ko'rsatadiki, saqlanib qolgan ostenitning mavjudligi qo'shimchalar bilan tayyorlangan po'latlarning 3, 12, 50 egiluvchanligiga ta'sir qiladi va saqlangan ostenit plastik deformatsiya paytida martensitga aylanadi (fazali o'zgarishlarning plastik ta'siri), bu po'latning ish qattiqlashishini kuchaytiradi.po'lat 51. VCMSS namunasi yuqorida muhokama qilingan rentgen nurlari difraksiyasi naqshiga (2e-rasm) muvofiq saqlanib qolgan ostenitni o'z ichiga olganligi sababli, mikro tuzilmadagi saqlanib qolgan ostenit aloqa paytida martensitga aylanishi va shu bilan PDZ qattiqligini oshirishi mumkinligi taklif qilindi ( 7b-rasm).Bundan tashqari, eskirish yo'lida yuzaga keladigan sirpanishning shakllanishi (5e, 6f-rasm) siljish kontaktida kesish kuchlanishi ta'sirida dislokatsiya sirpanishidan kelib chiqqan plastik deformatsiyani ham ko'rsatadi.Shu bilan birga, 3 N da induktsiya qilingan kesish kuchlanishi yuqori dislokatsiya zichligini yoki qo'llanilgan usul bilan kuzatilgan saqlangan ostenitning martensitga aylanishini hosil qilish uchun etarli emas edi, shuning uchun ishning qattiqlashishi faqat 10 N da kuzatildi (7b-rasm).
3 N (a) va 10 N (b) da elektr zaryadsizlanishiga duchor bo'lgan yuqori uglerodli martensitik zanglamaydigan po'latdan yasalgan aşınma izlarining kesma qattiqlik diagrammalari.
Ushbu tadqiqot ELR bilan ishlangan yangi yuqori uglerodli martensitik zanglamaydigan po'latning aşınma xatti-harakati va mikrostruktura xususiyatlarini ko'rsatadi.Quruq eskirish sinovlari turli xil yuklar ostida sirpanishda o'tkazildi va eskirgan namunalar elektron mikroskop, lazer profilometri va eskirish yo'llarining ko'ndalang kesimlarining qattiqlik xaritalari yordamida tekshirildi.
Mikrostruktura tahlili martensit matritsasida xrom (~ 18,2% karbidlar) va vanadiy (~ 4,3% karbidlar) miqdori yuqori bo'lgan karbidlarning bir xil taqsimlanishini va nisbatan yuqori mikroqattiqlik bilan saqlanib qolgan ostenitni aniqladi.Dominant aşınma mexanizmlari past yuklarda aşınma va oksidlanishdir, cho'zilgan yuqori V karbidlari va bo'shashgan don oksidi tufayli uch tanadagi aşınma ham ortib borayotgan yuklarda eskirishga yordam beradi.Aşınma darajasi L-PBF va an'anaviy qayta ishlangan ostenitik zanglamaydigan po'latlarga qaraganda yaxshiroq va hatto past yuklarda EBM ishlangan asbob po'latlariga o'xshaydi.Materialning qarama-qarshi jismga o'tkazilishi tufayli CoF qiymati ortib borayotgan yuk bilan kamayadi.Ko'ndalang kesimdagi qattiqlikni xaritalash usuli yordamida plastik deformatsiya zonasi aşınma belgisi ostida ko'rsatilgan.Mumkin bo'lgan donni tozalash va matritsadagi fazali o'tishlarni ishning qattiqlashuvining ta'sirini yaxshiroq tushunish uchun elektron orqaga tarqalish diffraktsiyasi yordamida qo'shimcha tekshirish mumkin.Mikroqattiqlik xaritasining past aniqligi past qo'llaniladigan yuklarda aşınma zonasining qattiqligini vizualizatsiya qilishga imkon bermaydi, shuning uchun nanoindentatsiya xuddi shu usul yordamida yuqori aniqlikdagi qattiqlik o'zgarishini ta'minlaydi.
Ushbu tadqiqot birinchi marta ELR bilan ishlangan yangi yuqori uglerodli martensitik zanglamaydigan po'latning aşınma qarshiligi va ishqalanish xususiyatlarining keng qamrovli tahlilini taqdim etadi.AM ning geometrik dizayn erkinligini va AM bilan ishlov berish bosqichlarini qisqartirish imkoniyatini hisobga olgan holda, ushbu tadqiqot ushbu yangi materialni ishlab chiqarish va uni eskirish bilan bog'liq qurilmalarda millardan tortib murakkab sovutish kanali bilan plastik qarshi qoliplarigacha ishlatish uchun yo'l ochishi mumkin.
Bhat, BN Aerospace Materials and Applications, jild.255 (Amerika Aeronavtika va Astronavtika Jamiyati, 2018 yil).
Bajaj, P. va boshqalar.Qo'shimchalar ishlab chiqarishda po'lat: uning mikro tuzilishi va xususiyatlarini ko'rib chiqish.alma mater.fan.loyiha.772, (2020).
Felli, F., Brotzu, A., Vendittozzi, C., Paolozzi, A. va Passeggio, F. EN 3358 zanglamaydigan po'latdan yasalgan aerokosmik komponentlarning aşınma yuzasiga toymasin.Birodarlik.Ed.Integra Strut.23, 127–135 (2012).
Debroy, T. va boshqalar.Metall komponentlarni qo'shimcha ishlab chiqarish - jarayon, tuzilish va ishlash.dasturlash.alma mater.fan.92, 112–224 (2018).
Herzog D., Sejda V., Vicisk E. va Emmelmann S. Metall qo'shimchalar ishlab chiqarish.(2016).https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.07.019.
ASTM xalqaro.Qo'shimchalar ishlab chiqarish texnologiyasi uchun standart terminologiya.Tez ishlab chiqarish.Dotsent professor.https://doi.org/10.1520/F2792-12A.2 (2013).
Bartolomeu F. va boshqalar.316L zanglamaydigan po'latning mexanik va tribologik xususiyatlari - selektiv lazerli eritish, issiq presslash va an'anaviy to'qimalarni solishtirish.Qo'shish.ishlab chiqaruvchi.16, 81–89 (2017).
Baxshvan, M., Myant, KW, Reddichoff, T. va Pham, qo'shimchalar bilan ishlab chiqarilgan 316L zanglamaydigan po'latdan quruq toymasin aşınma mexanizmlari va anizotropiyaga MS mikro tuzilmasining hissasi.alma mater.dek.196, 109076 (2020-yil).
Bogelein T., Drypondt SN, Pandey A., Dawson K. va Tatlock GJ. Mexanik javob va selektiv lazerli eritish natijasida olingan temir oksidi dispersiyasi bilan qotib qolgan po'lat konstruktsiyalarni deformatsiyalash mexanizmlari.jurnal.87, 201–215 (2015).
Saeidi K., Alvi S., Lofay F., Petkov VI va Axtar, F. Qattiq / egiluvchan sigma yog'ingarchiliklari bilan yordam beradigan xona va yuqori haroratlarda SLM 2507 ni issiqlik bilan ishlov berishdan keyin yuqori tartibli mexanik kuch.Metall (Bazel).9, (2019).
Lashgari, HR, Kong, K., Adabifiroozjaei, E. va Li, S. 3D-bosilgan 17-4 PH zanglamaydigan po'latning mikro tuzilishi, issiqlikdan keyingi reaktsiyasi va tribologik xususiyatlari.Kiygan 456–457, (2020).
Liu, Y., Tang, M., Xu, Q., Zhang, Y. va Zhang, L. Tanlangan lazerli eritish orqali ishlab chiqarilgan TiC / AISI420 zanglamaydigan po'latdan yasalgan kompozitlarning zichlik harakati, mikroyapı evolyutsiyasi va mexanik xususiyatlari.alma mater.dek.187, 1–13 (2020).
Chjao X. va boshqalar.Selektiv lazerli eritish yordamida AISI 420 zanglamaydigan po'latni ishlab chiqarish va tavsiflash.alma mater.ishlab chiqaruvchi.jarayon.30, 1283–1289 (2015).
Sun Y., Moroz A. va Alrbey K. 316L zanglamaydigan po'latdan selektiv lazer eritishning toymasin aşınma xususiyatlari va korroziya harakati.J. Alma mater.loyiha.bajarmoq.23, 518–526 (2013).
Shibata, K. va boshqalar.Yog 'moylash ostidagi chang qatlamli zanglamaydigan po'latdan ishqalanish va aşınma [J].Tribiol.ichki 104, 183–190 (2016).
Xabar vaqti: 2023 yil 09-iyun