Mga Kinaiya sa Microstructural ug Mechanical Properties sa Laser Cladded Ni + TiB2 Composite Coating sa Ti6Al4V Surface
Abstract: Aron mapauswag ang performance sa pagsukol sa pagsul-ob giputos sa laser Ni + TiB2 composite coating nga giandam sa Ti6Al4V surface, ang impluwensya sa powder ratio sa microstructure ug mekanikal nga mga kabtangan gitun-an. Ang laser cladding coating kasagaran gilangkuban sa TiB,TiB2,α-Ti,β-Ti,NiTi alloy solid solution ug TiO2. Ang cladding layer kasagaran gilangkuban sa itom nga elliptic phase, elongated needle-like phase ug naglibot nga cell crystal phase. Ang itom nga elliptic nga hugna, dagum-sama nga hugna ug naglibot nga cell kristal nga bahin mao ang TiB2, TiB, NiTi, sa tinagsa. Sa diha nga ang TiB2 additive nga gidaghanon sa sulod mosaka, ang TiB sulod mosaka, ang TiB metallographic nga mga partikulo mahimong coarse. Ang pinakataas nga microhardness sa cladding layer moabot sa 920). 8 HV1. 0,nga maoy mga 3 ka pilo kay sa Ti6Al4V nga haluang metal,ang nadugangan nga microhardness nagpauswag sa mga kabtangan sa pagsukol sa pagsul-ob sa cladding coating. Ang brittle spalling nahimong mas seryoso sa load nga nagkadaghan, ug ang composite coating dili angay alang sa taas nga load nga mga kondisyon.
Keyword: laser cladding; Ni + TiB2 composite coating; Ti6Al4V; wear resistance property
1. Pasiuna
Ang Titanium alloys adunay maayo kaayo nga mga kabtangan sama sa taas nga kusog, ubos nga densidad ug maayo nga pagsukol sa kaagnasan, ug kanunay nga gigamit sa aerospace, marine engineering, paghimo sa awto ug uban pang mga natad [1]. Bisan pa, ang ubos nga katig-a ug dili maayo nga pagsukol sa pagsul-ob sa mga titanium alloy naglimite sa ilang halapad nga aplikasyon. Sa teknolohiya sa pagbag-o sa nawong, ang laser cladding nga adunay taas nga densidad sa enerhiya, gamay nga zone nga naapektuhan sa init ug lig-on nga metallurgical bonding kanunay nga nakadani sa daghang atensyon [2].
Nagkalainlain nga mga sistema sa materyal ang gipaila sa laser cladding sa titanium alloys, diin ang composite material system usa ka labi ka popular ug epektibo nga pamaagi [3]. Sa composite nga materyal nga sistema, TiB2 reinforcement phase gigamit ingon nga usa ka mahimo nga paagi sa pagpalambo sa katig-a ug pagsul-ob sa pagsukol. Qi K. ug uban pa. [1] nag-andam sa TiB2/metal composite coating sa Ti6Al4V alloy pinaagi sa laser cladding Fe, Co, Cr, B ug C mixed powders, ug gitun-an ang epekto sa magnetic field sa mechanical properties ug wear properties sa coating. Lin YH ug uban pa. [4] migamit ug purong TiB2 nga pulbos aron maandam ang TiB2/TiB gradient coating sa titanium alloy. Ang microhardness nagpakita sa usa ka gradient nga pagkunhod sa uso, apan ang bali nga pagkagahi nagpakita sa usa ka gradient nga pagtaas sa uso. Kumar S. ug uban pa. [5] gitun-an ang powder mixture sa Ti6Al4V, CBN ug TiO2 laser cladding coating, ug nakit-an ang lainlaing mga istruktura sama sa dagway sa dagom, cylindrical rod-shaped ug mubo nga gitas-on nga dendrite-shaped. Ang metal matrix composite nga materyal (TiN, TiAlN, AlN ug TiB2) sa nitride ug boride gigamit isip nag-unang structural phase sa coating aron mapalambo ang katig-a ug pagsul-ob sa pagsukol.
Ang nickel o nickel-based nga alloy usa ka sulundon nga matrix nga adunay maayo nga kalig-on sa istruktura, taas nga temperatura nga pagsukol, pagsukol sa kaagnasan, taas nga kusog ug maayo nga pagkabasa. Ang laser cladding particle reinforced composite coating giandam pinaagi sa direktang pagdugang sa reinforcing agent o may kalabutan nga mga elemento sa optimized alloy powder, ug ang laser cladding coating nga adunay labing menos duha ka hugna nga adunay lainlaing mekanikal nga mga kabtangan mahimong usa ka importante nga panginahanglan alang sa pagpalig-on sa nawong sa umaabot [6]. Xu SY ug uban pa. [7] giandam ang TiC/Ni60 composite coating sa ibabaw sa Ti6Al4V alloy pinaagi sa laser cladding. Yu XL ug uban pa. [2] giandam ang nickel-titanium carbide composites sa 20 steel substrate pinaagi sa laser cladding. Ang dako nga gidaghanon sa mga partikulo sa TiC sa Ni / 40TiC composite nakababag sa pagtubo sa nickel crystals, nga miresulta sa usa ka mas maayo nga microstructure sa Ni / 40TiC composite. Ang kasagaran nga microhardness sa Ni / 40TiC composite mga 851HV, ug ang friction coefficient mao ang 0.43. Wang Q. ug uban pa. [8] nagtuon sa microstructure ug mga kabtangan sa Ni-based gradient composite coatings. Ang mga coatings naglangkob sa Ni matrix, WC ug daghang carbide ug boride hard phase. Ang pinakataas nga microhardness nakaabot sa 1053.5HV0.2, ug ang friction coefficient ug wear loss values mas ubos kay sa Q345 steel.
Aron matun-an ang microstructure ug wear resistance sa Ti6Al4V alloy, Ni ug TiB2 mixed powders gipili aron sa pag-andam sa Ti6Al4V alloy laser cladding layers.
2 Mga eksperimentong materyales ug pamaagi
2. 1 Mga eksperimento nga materyales
Ang usa ka 100mm × 100mm × 10mm Ti6Al4V alloy plate gipili ingon nga substrate, ug ang kemikal nga komposisyon ug mekanikal nga mga kabtangan niini gipakita sa Table 1 ug Table 2, matag usa. Tungod kay ang Ni powder makapauswag sa pag-apod-apod sa tinubdan sa kainit ug magkonsentrar sa kainit sa panahon sa laser cladding, ang Ni powder ug TiB2 powder gipili aron sa pag-andam sa usa ka composite coating nga adunay TiB2 isip reinforcement phase. Ang metallographic morphology sa Ni powder ug TiB2 powder gipakita sa Figure 1.
2. 2 Mga pamaagi sa eksperimento
Aron mahimo ang pulbos ug ang base plate nga hugot nga nabugkos, gigamit ang mekanikal nga paggaling aron makuha ang sulud nga oxide sa ibabaw sa titanium alloy plate, ug ang 5% HF + 15% HNO3 acid nga solusyon gigamit aron makuha ang mantsa sa lana. Ang YSL-3000 nga padayon nga fiber laser gigamit sa paghatag og padayon nga laser, ug ang Ti6Al4V nga plato nga adunay preset powder gibutang sa usa ka 200mm × 200mm × 50mm nga plastik nga kahon, ug ang argon gas padayon nga gi-inject sa plastik nga kahon. Atol sa proseso sa pag-cladding sa laser, ang diyametro sa lugar mao ang 1.8 mm ug ang katulin sa pag-scan mao ang 7 mm / s. Kung ang ratio sa Ni + TiB2 mao ang 40%, ang mga parameter sa laser powder mao ang 700W, 900W ug 1100W matag usa, ug ang epekto sa laser powder sa microstructure ug mekanikal nga mga kabtangan gitun-an; kung ang laser powder mass mao ang 900W, ang powder ratios mao ang Ni + 20% TiB2, Ni + 30% TiB2, Ni + 40% TiB2 matag usa, ug ang epekto sa powder ratio sa laser powder mass gitun-an. Ang mga sample nga adunay laser cladding layer mahimong markahan nga S-1 (P = 700W), S-2 (P = 900W), S-3 (P = 1100W), S-4 (R = Ni + 30% TiB2), S-5 (R = Ni + 40% TiB2).
Ang X-ray diffractometer (XRD) specimens, scanning electron microscope (SEM) specimens ug performance test specimens giandam pinaagi sa electric spark cutting, ug ang mga specimen kay mechanically ground, mechanically polished ug corroded sa 5% HF + 15% HNO3 acid solution. Ang hugna nga komposisyon sa laser cladding layer gihulagway pinaagi sa Brooker D8-advance micro-area X-ray diffractometer (XRD), ug ang microstructure sa laser cladding layer naobserbahan sa optical microscope (OM) ug scanning electron microscope (SEM). Ang HV-5 Vickers hardness tester gitun-an aron sukdon ang katig-a subay sa giladmon sa nawong sa laser cladding layer. Ang HRS-2M high-speed reciprocating friction ug wear tester gipili alang sa friction ug wear tests. Ang friction auxiliary nga materyal mao ang Si3N2 ceramic grinding ball nga adunay diametro nga 4mm. Ang friction ug wear parameters mao ang reciprocating speed sa 200r/min ug radial load sa 20/40/60N.
3 Mga resulta ug panaghisgot
3.1 XRD nga bahin nga komposisyon
Ang XRD nga bahin nga komposisyon sa lima ka mga sample gipakita sa Figure 2. Ang matag sample adunay gamay nga kantidad sa TiN sa kemikal nga komposisyon niini, nga mao ang hinungdan ngano nga ang N atoms motuhop ngadto sa laser cladding layer aron mahimong hinungdan sa nitriding reaction. Atol sa pag-agos sa tinunaw nga pool, ang usa ka gamay nga kantidad sa vanadium natunaw sa titanium alloy matrix nga materyal, ug niini nga proseso, ang α nga bahin mausab ngadto sa β nga hugna, mao nga ang β-Ti makita sa Figure 2. Ang TiB2 adunay dissolution-precipitation kinaiya sa panahon sa proseso sa laser cladding. Ang usa ka gamay nga kantidad sa TiB2 mahimong hingpit nga matunaw, ug ang pipila nga TiB2 mahimong maghiusa sa Ti aron maporma ang TiB, ug ang nahabilin nga TiB2 mahimong mag-recrystallize. Ang Ti mahimong mo-react sa Ni aron maporma ang NiTi, Ni3Ti ug NiTi2, apan ang Ti ug Ni adunay parehas nga enerhiya sa kemikal nga bugkos, nga nagpadali sa pagporma sa usa ka lig-on nga NiTi metal inert compound, ug ang mga atomo sa Ti adunay kusog nga pagsabwag, mao nga ang Ti ug Ni reaksyon sa pagporma lamang NiTi[9]. Ingon sa makita gikan sa Figure 2, ang laser cladding layer nag-una nga gilangkuban sa TiB, TiB2, α-Ti, NiTi alloy solid solution, TiO2, ug uban pa, ug ang mga resulta sa XRD nagpakita usab og gamay nga kantidad sa β-Ti.
Sumala sa kasagaran nga libre nga enerhiya sa Gibbs, tulo ka mga reaksyon ang mahimong mahitabo: tan-awa ang (1), (2), ug (3) sa numero. Atol sa proseso sa pag-cladding sa laser, ang mga atomo sa Ni ug B mahimong mo-react sa mga atomo sa Ti aron makamugna ang TiB2, NiTi, ug TiB. Ang kasagaran nga libre nga enerhiya sa Gibbs ΔG2 < ΔG1 < ΔG3, mao nga ang han-ay sa pagporma sa materyal mao ang TiB> NiTi> TiB2.
Kung ang proporsiyon sa TiB2 powder mosaka ngadto sa 30%, ang thermochemical reaction formula (2) mopadayon sa tuo. Ang TiB nga bahin sa laser cladding layer nagdugang ug ang Ti phase mikunhod. Kung ang proporsyon sa TiB2 powder nagpadayon sa pagdugang sa 40%, ang sulud sa TiB ug TiB2 nga mga hugna nagdugang pa. Dugang pa, ang Ni ug Ti adunay lig-on nga kalambigitan ug anam-anam nga nagporma sa NiTi metallization. Busa, ang katapusan nga nag-unang mga produkto sa Ni + 40% TiB2 laser cladding layer mao ang NiTi, TiO2, TiB, TiB2 ug Ti.
3.2 Mikroskrito
Ang SEM nga istruktura sa Ni + 20% TiB2 laser cladding layer gipakita sa Figure 3. Ang cladding layer kasagaran gilangkuban sa itom nga elliptical phase, elongated needle phase ug naglibot nga cellular phase. Ang kasagaran nga diametro sa pinaka-apod-apod nga micro-particle phase mao ang 0.5 ~ 3.0μm. Tungod kay ang atomic nga numero sa B nga elemento mao ang 5, ang ordinaryo nga energy spectrum analyzer dili tukma nga makasukod sa sulod sa mga elemento nga adunay atomic number nga ubos pa sa 10. Ang electron probe X-ray microanalysis (EPMA) gigamit sa pagsukod sa distribusyon ug sulod sa matag elemento sa cladding layer [10, 11]. Ang mga resulta sa EPMA sa lain-laing mga posisyon sa Figure 3 gipakita sa Table 3.
Makita gikan sa Talaan 3 nga ang kemikal nga komposisyon sa cladding layer sa panguna gilangkuban sa Ti, B, Ni nga mga elemento, ug adunay gamay nga kantidad sa Al ug V nga mga elemento. Ang sulud sa Ti ug Ni nga mga elemento sa posisyon a parehas ra, wala’y elemento nga B, ug mahimo’g maglungtad ang solidong solusyon sa NiTi. Ang mga nag-unang elemento sa posisyon b mao ang Ti ug B, ug ang sulod sa duha ka elemento milapas sa 40%. Mahibal-an nga ang bahin nga sama sa dagom sa posisyon b mao ang TiB.
Sumala sa thermodynamic nga balaod sa Gibbs, BB bond energy > B-Ti bond energy > Ti-Ti bond energy [12], nga naghimo sa growth rate sa TiB sa iyang kaugalingong gitas-on nga direksyon nga mas paspas ug mas paspas kay sa pagtubo nga direksyon nga patindog sa iyang kaugalingong gitas-on, nga naghimo sa samag dagom nga hugna nga daling makita. Ang sulod sa B elemento sa posisyon c maoy mga doble sa Ti nga elemento. Ang XRD spectrum sa Figure 2 nagpakita nga ang intensity sa diffraction peak sa TiB2 medyo taas. Ang itom nga elliptical phase sa posisyon c lagmit nga TiB2.
Ang SEM microstructure sa laser cladding layers nga adunay lain-laing mga powder ratios gipakita sa Figure 4. Makita nga kung ang TiB2 nga dugang nga sulod gamay ra, ang TiB nga sulod sa cladding layer mikunhod ug ang pag-apod-apod niini mas nagkatag. Kung ang pagdugang sa sulud sa TiB2 nagdugang, ang sulud sa TiB nagdugang, ang mga partikulo sa metallographic sa TiB mahimong labi ka labi, ug ang pag-apod-apod nagkatibulaag. Kini nga panghitabo tungod sa pagdugang sa B nga elemento nga nagpasiugda sa reaksyon tali sa B ug Ti nga elemento.
Aron matun-an ang microstructure sa coating, ang SEM microstructure sa ibabaw, tunga ug ubos sa coating gipakita sa Figure 5.
Ang ebolusyon sa istruktura sa cladding layer nga adunay giladmon nga gradient klaro kaayo. Usa ka dako nga gidaghanon sa duha ka hugna nga mga partikulo ang gi-synthesize in situ sa ibabaw sa coating, nga kadaghanan niini maayong pagkadugmok, ug adunay gamay nga gidaghanon sa dagom nga porma ug porma nga mga istruktura. Sa samang higayon, ang TiB ug TiB2 nga hard reinforcement nga mga partikulo makapugong sa sobra nga pagkawala sa temperatura sa ibabaw sa tinunaw nga pool. Human sa pagkatunaw ug pagkaguba, ang mga lugas sa cladding layer motubo nga dili direkta sa dili regular nga direksyon ug re-nucleate. Ang gidak-on sa bag-ong hugna pagkahuman sa nucleation gamay ra, nga naghimo sa mga partikulo sa yugto nga dalisay [13]. Ang tunga-tunga sa taklap mahimong maapektuhan sa alternating kainit convection gikan sa ibabaw ngadto sa ubos, ug ang usa ka dako nga gidaghanon sa mga elemento nga gikonsentrar sa tunga-tunga, mao nga ang EPMA dili makamatikod sa mga elemento sa boron, ug ang ibabaw sa taklap gilangkuban sa itom nga petal-shaped hugna. , itom nga pino nga pormag dagom nga mga hugna ug puti nga herringbone nga mga hugna.
Ingon sa gipakita sa Figure 6, ang mga resulta sa pag-scan sa eroplano sa microstructure nagpakita nga adunay usa ka dato nga eutectic nga istruktura. Ang itom nga petal-shaped nga hugna mahimo nga ang TiB / TiB2 / TiNiB eutectic phase, ang puti nga herringbone phase mao ang NiTi, ug ang uban nga mga hugna mga derivatives sa titanium martensitic phase transformation. Ang BES microstructure sa tunga-tunga sa 20% TiB2 laser cladding coating gipakita sa Figure 7, nga adunay mga hugna sa lain-laing mga kolor, nga mao ang mahayag nga puti, itom ug itom nga abohon. Ang hayag mao ang NiTi intermetallic compound, ang itom mao ang titanium-boron mixed phase, ug ang dark gray mao ang mixed phase sa martensitic titanium ug titanium oxide. Ang herringbone phase sa ilawom sa laser cladding coating anam-anam nga nagdugang, ang lugar sa itom nga gray nga layer nagsugod sa pagdugang, ug ang itom nga petal-shaped nga hugna ug ang itom nga pino nga dagway sa dagom nga bahin nga pagkunhod.
3.3 Microhardness
Sumala sa microhardness test, ang katig-a sa Ti6Al4V alloy mao ang 349.2HV1.0. Ang microhardness distribution sa laser cladding layers nga giandam uban sa lain-laing powder ratios ubay sa giladmon gipakita sa Figure 8. Makita nga ang microhardness sa laser cladding layers nga adunay lain-laing powder ratios mas taas kay sa Ti6Al4V alloy. Uban sa pagtaas sa TiB2 powder ratio, ang microhardness hinay-hinay nga pagtaas. Sa diha nga ang TiB2 powder ratio mao ang 40%, ang pinakataas nga microhardness sa cladding layer moabot sa 920.8HV1.0, nga mao ang mahitungod sa 3 ka pilo sa Ti6Al4V alloy.
Uban sa pagtaas sa giladmon sa laser cladding layer sulod sa usa ka piho nga range, ang microhardness sa layer nagpakita sa usa ka paspas nga pagkunhod trend, ug ang cross-section layer sa ibabaw sa bonding nawong sa substrate ug ang sapaw nagpakita sa usa ka fluctuation phenomenon sa microhardness. Ang cross-section layer nga adunay giladmon nga 0.7 hangtod 0.8 mm naa sa apektadong lugar sa kainit. Ang microhardness niini nga dapit mao ang mahitungod sa 400HV1.0, ug ang pataas nga uso sa microhardness hinay kaayo. Ang microhardness sa cross-section layer sa giladmon nga 0.7 ngadto sa 0.8 mm medyo taas tungod kay ang mas gahi nga TiB2 nga mga lugas sa laser cladding layer adunay usa ka lig-on nga epekto nga pagsukol, ug ang laser cladding nga proseso makapalambo sa pagporma sa pinong TiB ug makapugong sa lugas. boundary dislocation slip, sa ingon nagpauswag sa microhardness sa laser cladding layer nga giandam sa proseso sa laser cladding [14].
Ubos sa impluwensya sa tinunaw nga linaw nga dagan, ang ibabaw nga TiB2 nagsugod sa pagsabwag, ug adunay pipila nga nahabilin nga TiB2 sa tunga-tunga sa cladding layer, apan ang konsentrasyon dili kaayo taas, ug ang microstructure [15] mokunhod usab og gamay. . Ang ubos nga ngilit sa cladding layer mao ang init nga apektado nga zone. Ang usa ka dako nga gidaghanon sa mga elemento sa Ti molutaw human sa pagkatunaw, nga miresulta sa usa ka dako nga dilution rate sa ginikanan nga materyal ngadto sa tinunaw nga pool, nga walay igo nga pagpalig-on nga bahin, ug ang init-apektado zone adunay labing ubos nga microhardness [16]. Gipakita sa mga resulta nga ang pagdugang sa powder nga TiB2 makapauswag sa katig-a sa layer sa cladding.
3.4 Pagsul-ob sa pagsukol
Ang gidaghanon sa pagsul-ob sa laser cladding layer nga adunay parehas nga powder ratio magkalainlain sa load sama sa gipakita sa Figure 9. Ang mga rate sa pagsul-ob sa Ti6Al4V ug laser cladding layers nagdugang sa pagtaas sa load, ug ang wear rate sa laser cladding layers mas ubos kay sa nga sa Ti6Al4V substrate nga mga materyales, nga nagpakita nga ang pagsukol sa pagsul-ob sa mga cladding layer maayo kaayo. Ang gidaghanon sa pagsul-ob sa mga lut-od sa pag-cladding suod nga may kalabotan sa sulud sa gahi nga bahin. Sa diha nga ang TiB2 powder ratio mosaka gikan sa 20% ngadto sa 30%, ang TiB hard phase content nagdugang ug ang wear rate mikunhod; sa diha nga ang TiB2 powder ratio mosaka gikan sa 30% ngadto sa 40%, ang TiB hard phase content dugang nga pagtaas, ug TiB2 makita, nga moresulta sa minimum wear rate sa lamang 1.5 × 10-4 mm3 / s.
Ang SEM wear morphology sa Ti6Al4V ubos sa lain-laing mga load gipakita sa Figure 10. Ingon sa makita gikan sa Figure 10a, ang titanium alloy nagpatunghag gamay kaayo nga mga debris sa pagsul-ob ubos sa usa ka load nga 20 N, ug ang wear zone dili regular, curved, ug diamante- giporma (tan-awa ang lugar A sa Figure 10a), nga nagpakita nga ang materyal nga substrate nga Ti6Al4V grabe nga nadaot sa panahon sa pagbalik. lihok. Kung ang load mosaka ngadto sa 40N, ang giladmon sa gully motaas (tan-awa ang lugar B sa Figure 10b), ang abrasive nga mga partikulo paspas nga motaas, ug ang pagsul-ob ug pagtipas mahitabo sa panahon sa proseso sa pagsul-ob sa substrate, mao nga ang abrasive nga pagsul-ob ug adhesive nga pagsul-ob seryoso kaayo. Sa diha nga ang load kay 60N, ang pipila ka dagkong mga gahong namugna sa wear surface (tan-awa ang lugar C sa Figure 10c), ug ang mga abrasive nga partikulo natipon sa scratch surface (tan-awa ang lugar D sa Figure 10c). Busa, ang dugang nga load makapadali sa pagpanit sa titanium alloy nga materyal sa panahon sa friction ug proseso sa pagsul-ob, ug ang friction ug wear performance sa titanium alloy kabus kaayo. Li JN ug uban pa. [17] ug Weng F. et al. [18] nakit-an usab ang parehas nga pagsul-ob sa mga sulud sa titanium alloy.
Ang Ni + 40% TiB2 cladding layer adunay labing kataas nga microhardness ug labing maayo nga pagsukol sa pagsul-ob. Busa, ang Ni + 40% TiB2 cladding layer sa titanium alloy nga nawong gipili aron tun-an ang mekanismo sa pagsul-ob sa laser cladding layer. Ang SEM wear morphology sa laser cladding layer ubos sa lain-laing mga load gipakita sa Figure 11. Ang microhardness sa laser cladding layer mao ang kamahinungdanon milambo, mao nga ang pagsul-ob performance sa cladding layer mao ang mas maayo pa kay sa titanium subong. Ingon sa makita gikan sa Figure 11a, ang gidaghanon sa mga abrasive nga partikulo mikunhod pag-ayo ug ang gidak-on nahimong mas gamay (tan-awa ang lugar A sa Figure 11a). Kini tungod sa pagsul-ob sa gahi nga NiB, TiB2 ug TiO2 nga lisud nga mga hugna [5]. Ang ubang mga nahugno nga istruktura makita sa gisul-ob nga cladding layer (tan-awa ang lugar B sa Figure 11b). Ang istruktura lagmit nga mga partikulo sa gahi nga bahin. Ang gagmay nga mga metal chips adunay mga striped tungod sa ilang taas nga kapasidad sa pagdala sa karga, paglikay sa pagporma sa mga grooves ug mga garas. Kung ang load mosaka ngadto sa 40 N, ang lamellar spalling mas lagmit nga mahitabo, ang abrasive dust sa Ni + 40% TiB2 cladding layer motaas pag-ayo, micropores makita sa guba nga nawong (tan-awa ang lugar C sa Figure 11b), ug abrasive wear ug adhesive wear mahitabo sa samang higayon. Samtang ang load nagdugang sa dugang, ang abrasive abug sa layer sa cladding nagsugod sa pagkaylap ngadto sa tibuok nga gisul-ob nga nawong, ug ang giladmon ug gilapdon sa mga micropores misaka (tan-awa ang dapit D sa Figure 11b). Kining tanan nga mga panghitabo nagpakita nga sa pagtaas sa load, ang brittle spalling mahimong mas seryoso, ug ang composite coating dili angay alang sa taas nga kondisyon sa pagkarga.
Pagtapos sa 4
Aron sa pagpalambo sa pagsul-ob pagsukol sa Ti6Al4V subong, laser cladding coating giandam sa ibabaw sa titanium alloy pinaagi sa paggamit sa Ni ug TiB2 nga sinagol nga powder. Ang mga resulta gipakita sa ubos.
(1) Ang mga resulta sa XRD sa laser cladding layer nagpakita nga ang laser cladding layer kasagaran gilangkuban sa TiB, TiB2, α-Ti, β-Ti, NiTi alloy solid solution ug TiO2, ug uban sa pagtaas sa TiB2 powder ratio, ang TiB2 phase ang sulod nagdugang pa.
(2) Ang cladding layer nag-una nga gilangkoban sa itom nga elliptical phase, elongated needle-like phase ug naglibot nga cellular phase. Ang itom nga elliptical nga bahin mao ang TiB2, ang dagum-sama nga hugna mao ang TiB, ug ang naglibot nga cellular nga bahin mao ang NiTi. Sa pagdugang sa pagdugang sa TiB2, ang sulud sa TiB nagdugang ug ang mga partikulo sa metallographic sa TiB nahimong labi ka labi.
(3) Sa diha nga ang TiB2 powder ratio mao ang 40%, ang microhardness sa cladding layer moabot sa usa ka maximum nga 920. 8HV1. 0, nga mga 3 ka beses nga sa Ti6Al4V alloy. Ang pagtaas sa microhardness nagpauswag sa pagsukol sa pagsul-ob sa cladding layer. Samtang nagkadako ang load, ang brittle nga pagpanit sa composite coating nahimong mas seryoso, nga dili angay alang sa taas nga kondisyon sa pagkarga.
James Liu
James Liu – Chief Engineer, DED Laser Metal Additive Manufacturing Mr. James Liu mao ang usa ka labaw nga eksperto ug teknikal nga lider sa natad sa Directed Energy Deposition (DED) laser metal additive manufacturing (AM). Espesyalista siya sa pagpanukiduki sa mga mekanismo sa interaksyon tali sa mga high-energy laser ug metal nga mga materyales ug gipahinungod sa pagpauswag sa industriyalisasyon niini nga teknolohiya alang sa high-end nga mga aplikasyon sa paggama. Isip usa ka kinauyokan nga imbentor, si G. Liu gihatagan ug daghang importanteng nasudnong patente sa pag-imbento. Kini nga mga patente naglangkob sa mga kritikal nga aspeto sa teknolohiya sa DED, lakip ang disenyo sa ulo sa laser, mga proseso sa pagpakaon sa pulbos, pag-monitor sa pagtunaw sa pool, ug pagtukod sa pagplano sa agianan. Dako ang iyang responsibilidad…