G20Mn5QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट और 316L पर स्पर्शीय फ्रेटिंग पहनने के परीक्षण किए गए क्लैडिंग कोटिंग टेंगेंशियल फ्रेटिंग वियर टेस्टर का उपयोग करके बॉल/प्लेन संपर्क मोड में। 10 N के एक निश्चित सामान्य भार पर विभिन्न विस्थापन आयामों (D=20, 40, 30 μm) के तहत टेंगेंशियल फ्रेटिंग क्षति तंत्र और क्षति विकास कानून पर चर्चा की गई। कास्ट स्टील सब्सट्रेट और 316L क्लैडिंग कोटिंग के सतह चरणों, पहनने वाले क्षेत्र की सतह आकृति विज्ञान और पहनने के निशान के रासायनिक तत्वों का विश्लेषण किया गया और एक्स-रे डिफ्रैक्टोमीटर (XRD), स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (SEM), व्हाइट लाइट इंटरफेरोमीटर और इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोमीटर (EDS) का उपयोग करके उनकी विशेषता बताई गई। परिणाम बताते हैं कि लेजर क्लैडिंग 316L कोटिंग में, Cr0.19Fe0.7Ni0.11 जैसे Cr-युक्त कठोर चरण और क्लैडिंग प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न समान मेटलोग्राफिक संरचना कोटिंग सतह की कठोरता को 14.3% तक बढ़ा देती है; जब सामान्य लोड Fn=30 N, विस्थापन आयाम की वृद्धि के साथ, कास्ट स्टील सब्सट्रेट और क्लैडिंग कोटिंग की सूक्ष्म-गति संचालन स्थिति धीरे-धीरे आंशिक स्लिप क्षेत्र से मिश्रित क्षेत्र से पूर्ण स्लिप क्षेत्र में बदल जाती है, और स्थिर चरण में घर्षण गुणांक धीरे-धीरे बढ़ता है, और पहनने से होने वाली क्षति की डिग्री धीरे-धीरे तेज हो जाती है; आंशिक स्लिप क्षेत्र में, कास्ट स्टील सब्सट्रेट और क्लैडिंग कोटिंग का क्षति तंत्र चिपकने वाला पहनना है, और मिश्रित क्षेत्र और पूर्ण स्लिप क्षेत्र में, क्षति तंत्र घर्षण पहनना, प्रदूषण और ऑक्सीकरण पहनना है; 316L क्लैडिंग कोटिंग की क्षति डिग्री कास्ट स्टील सब्सट्रेट की तुलना में हल्की है। मिश्रित क्षेत्र और स्लिप क्षेत्र में, 316L क्लैडिंग परत की घिसाव दर G4.26Mn20QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट की तुलना में लगभग 5% कम हो जाती है। 19.1%। G20Mn5QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट की तुलना में, 316L क्लैडिंग कोटिंग उच्च एंटी-फ्रेटिंग घिसाव प्रदर्शन प्रदर्शित करती है।

बोगी फ्रेम और व्हीलसेट को जोड़ने वाले प्रमुख घटकों में से एक के रूप में, एक्सल बॉक्स की सेवा स्थिरता ट्रेन के सुरक्षित संचालन को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। लोकोमोटिव पहियों और रेल के बीच गतिशील बल एक्सल बॉक्स को वैकल्पिक भार सहन करने का कारण बनता है। भार की कार्रवाई के तहत, बोल्ट और गास्केट के बीच तंग फिटिंग सतह फ़्रेटिंग पहनने के लिए प्रवण होती है, जो एक्सल बॉक्स की सेवा विश्वसनीयता और सुरक्षा को गंभीर रूप से प्रभावित करती है। G20Mn5QT कास्ट स्टील अपनी अच्छी प्लास्टिसिटी और भंगुर फ्रैक्चर के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध के कारण कास्ट स्टील एक्सल बॉक्स के निर्माण के लिए एक आम सामग्री बन गई है। वर्तमान में, विद्वान मुख्य रूप से G20Mn5QT कास्ट स्टील की फ्रैक्चर क्रूरता और बट वेल्ड के थकान प्रदर्शन पर ध्यान केंद्रित करते हैं [4]। हालांकि, G20Mn5QT कास्ट स्टील के घर्षण, पहनने और सुरक्षा पर शोध अपेक्षाकृत दुर्लभ है, और फ़्रेटिंग पहनने और संबंधित सुरक्षा पर रिपोर्ट और भी दुर्लभ हैं। वास्तव में, उपयुक्त सतह इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी का उपयोग सामग्री के एंटी-फ़्रेटिंग पहनने के प्रदर्शन को प्रभावी ढंग से सुधार सकता है। लेजर क्लैडिंग एक उन्नत सामग्री सतह संशोधन तकनीक है। इलेक्ट्रोप्लेटिंग, थर्मल स्प्रेइंग और वाष्प जमाव की तुलना में, इसमें उच्च लेजर बीम ऊर्जा, सघन संरचना, कोटिंग और सब्सट्रेट के बीच उच्च संबंध शक्ति, बड़े कण आकार और सामग्री भिन्नता के फायदे हैं।

316L स्टेनलेस स्टील पाउडर (संक्षिप्त में 316L) कम लागत, मजबूत संक्षारण प्रतिरोध, उच्च प्लास्टिसिटी और क्रूरता, अच्छी फॉर्मैबिलिटी और वेल्डेबिलिटी [13-14] की विशेषताओं के साथ आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली क्लैडिंग सामग्री है। सब्सट्रेट की तुलना में, यह उत्कृष्ट शक्ति, क्रूरता, पहनने के प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध को दर्शाता है। झाओ फांगफैंग एट अल। ने 316 स्टील की सतह पर 45L क्लैडिंग कोटिंग तैयार की। कोटिंग ने एक महीन और एकसमान माइक्रोस्ट्रक्चर दिखाया और इसमें समान रूप से वितरित हार्ड पॉइंट शामिल थे। इन हार्ड पॉइंट्स ने कोटिंग की माइक्रोहार्डनेस और पहनने के प्रतिरोध में काफी सुधार किया। डोंग हुई एट अल। [20] ने Ni/650L क्लैडिंग कोटिंग्स के घर्षण और पहनने के गुणों पर ताप उपचार तापमान (700, 750, 800 और 316 डिग्री सेल्सियस) के प्रभाव का अध्ययन किया। विभिन्न तापमानों पर ताप उपचार से कोटिंग्स के घर्षण गुणांक और पहनने की दर को कम किया जा सकता है और 750 डिग्री सेल्सियस पर उपचारित कोटिंग्स का पहनने का प्रतिरोध सबसे अच्छा होता है। इसके अलावा, लेजर-प्रेरित तेजी से ठंडा करने की प्रक्रिया एक सघन और महीन अनाज संरचना का उत्पादन करती है, जो लेजर क्लैडिंग 316L क्लैडिंग कोटिंग को बेहतर पहनने के प्रतिरोध को दिखाती है। मजूमदार एट अल ने 5L क्लैडिंग कोटिंग्स के प्रदर्शन पर विभिन्न SiC सामग्री (20% और 316% का द्रव्यमान अंश) के प्रभाव का अध्ययन किया। परिणामों से पता चला कि सब्सट्रेट की तुलना में क्लैडिंग परत की माइक्रोहार्डनेस क्रमशः 125% और 400% बढ़ गई, और क्लैडिंग परत के पहनने के प्रतिरोध में भी काफी सुधार हुआ। वर्तमान में, विभिन्न सामग्रियों की सतहों पर तैयार 316L क्लैडिंग कोटिंग्स के प्रदर्शन का अध्ययन देश और विदेश में किया गया है। हालाँकि, G316Mn20QT कास्ट स्टील भागों की सतह पर तैयार 5L क्लैडिंग कोटिंग्स के माइक्रो-ट्राइबोलॉजिकल गुणों पर अभी भी शोध की कमी है।

इस पत्र में, लेजर क्लैडिंग तकनीक द्वारा G316Mn20QT कास्ट स्टील भागों की सतह पर 5L क्लैडिंग कोटिंग्स तैयार की गई, और G20Mn5QT कास्ट स्टील और इसके 316L क्लैडिंग कोटिंग्स के स्पर्शरेखा माइक्रो-मोशन वियर व्यवहार का अध्ययन किया गया। G20Mn5QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट और 316L क्लैडिंग कोटिंग्स के स्पर्शरेखा माइक्रो-मोशन वियर व्यवहार की तुलना की गई और गतिशील प्रतिक्रिया, वियर मार्क माइक्रोमॉर्फोलॉजी और वियर क्षेत्र की ट्राइबोकेमिकल स्थिति के पहलुओं से विश्लेषण किया गया, जिससे G316Mn20QT कास्ट स्टील सामग्री के माइक्रो-मोशन वियर प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए 5L क्लैडिंग कोटिंग्स के सुदृढ़ीकरण तंत्र का पता चला, जो कास्ट स्टील एक्सल बॉक्स के पुन: निर्माण और मरम्मत के लिए सैद्धांतिक समर्थन प्रदान करता है, जिसका एक्सल बॉक्स की सुरक्षित सेवा सुनिश्चित करने और एक्सल बॉक्स के सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण सैद्धांतिक महत्व और औद्योगिक अनुप्रयोग मूल्य है।

1 प्रायोगिक भाग

1.1 प्रायोगिक सामग्री

शाफ्ट बॉक्स माउंटिंग आर्म और बोल्ट गैस्केट की वास्तविक असेंबली स्थितियों के आधार पर, इस पेपर में ऊपरी घर्षण जोड़ी Q355E स्टील बॉल है, बॉल सैंपल का व्यास 15 मिमी है, और सतह खुरदरापन Ra=0.05 μm है। निचले नमूने की आधार सामग्री G20Mn5QT कास्ट स्टील है, और नमूने को वायर कटिंग द्वारा 20 मिमी × 10 मिमी × 8 मिमी के आकार के साथ एक ब्लॉक नमूने में संसाधित किया जाता है। शाफ्ट बॉक्स माउंटिंग सतह और बोल्ट गैस्केट मेटिंग सतह की असेंबली खुरदरापन आवश्यकताओं के आधार पर, आधार सामग्री सतह खुरदरापन (Ra) 0.1 μm से अधिक नहीं होने के लिए परीक्षण से पहले नमूना सतह को मल्टी-ग्रेड सैंडपेपर के साथ पूर्व-पॉलिश किया जाता है, और फिर नमूना निर्जल इथेनॉल में रखा जाता है। नमूना सतह पर अशुद्धियों को साफ करने के लिए अल्ट्रासोनिक सफाई का उपयोग करने के बाद, नमूने को सूखा दिया जाता है और स्टैंडबाय उपयोग के लिए एक स्थिर तापमान सुखाने वाले ओवन में रखा जाता है। माइक्रो-मोशन घर्षण युग्म सामग्री (Q355E/G20Mn5QT कास्ट स्टील) की मुख्य रासायनिक संरचना और यांत्रिक गुण क्रमशः तालिका 1 और तालिका 2 में सूचीबद्ध हैं।

316L लेजर क्लैडिंग नमूनों की तैयारी विधि सब्सट्रेट नमूनों के अनुरूप है। लेजर क्लैडिंग उपकरण एक RFL-C6000 (वुहान रुइक फाइबर लेजर प्रौद्योगिकी कं, लिमिटेड) उच्च शक्ति फाइबर लेजर है, जो 3 समाक्षीय नोजल, एक पाउडर फीडर और एक नियंत्रण कैबिनेट से सुसज्जित है। परिरक्षण गैस और वाहक गैस दोनों आर्गन हैं। लेजर बीम तरंग दैर्ध्य 1 070 एनएम है, फोकल लंबाई 11.6 मिमी है, स्कैनिंग मोड रैखिक स्कैनिंग है, और ओवरलैप दर 40% है। क्लैडिंग सब्सट्रेट सामग्री एक G20Mn5QT कास्ट स्टील प्लेट है जिसका आकार 175 मिमी × 150 मिमी × 30 मिमी है। क्लैडिंग सामग्री गैस भौतिक रासायनिक विधि द्वारा तैयार 316L स्टेनलेस स्टील पाउडर है, जिसका पाउडर कण आकार 53 ~ 150 माइक्रोन है। क्लैडिंग से पहले, प्लेट को अल्ट्रासोनिक सफाई के लिए इथेनॉल में रखा जाता है, और पाउडर को 100 घंटे के लिए 2 डिग्री सेल्सियस पर वैक्यूम सुखाने वाले ओवन में रखा जाता है। क्लैडिंग कोटिंग की एकरूपता पाउडर फीडिंग दर, लेजर पावर और स्कैनिंग गति जैसे कारकों पर निर्भर करती है। फैन एट अल ने G316Mn20QT कास्ट स्टील की सतह पर 5L क्लैडिंग कोटिंग तैयार की। क्रॉस सेक्शन की माइक्रोहार्डनेस, तन्य गुणों और पहनने की दर की व्यापक रूप से तुलना करके, इष्टतम क्लैडिंग पैरामीटर प्राप्त किए गए: 2 300 W की लेजर पावर, 500 मिमी/मिनट की स्कैनिंग गति और 14 ग्राम/मिनट की पाउडर फीडिंग दर। 316L स्टेनलेस स्टील पाउडर की मुख्य रासायनिक संरचना तालिका 3 में दिखाई गई है,

1.2 प्रायोगिक उपकरण और विधियाँ

सभी माइक्रो-मोशन वियर परीक्षण एक स्पर्शरेखा माइक्रो-मोशन वियर परीक्षक पर किए गए थे जिसे अनुसंधान समूह द्वारा स्वतंत्र रूप से विकसित और निर्मित किया गया था, और इसका संरचनात्मक सिद्धांत चित्र 2 में दिखाया गया है। परीक्षण के दौरान, Q355E स्टील बॉल ऊपरी नमूना है, जो ऊपरी नमूना स्थिरता के बल संचरण भुजा पर स्थिर है, और ऊपरी सामान्य भार भार द्वारा लोड किया जाता है। G20Mn5QT कास्ट स्टील और इसकी 316L क्लैडिंग कोटिंग निचले नमूने हैं, जो निचले नमूने स्थिरता में स्थिर हैं। ऊपरी नमूना बॉल स्थिरता निचले मॉड्यूल की तुलना में अपेक्षाकृत स्थिर रहती है, और निचला नमूना ब्लॉक स्थिरता वॉयस कॉइल मोटर की ड्राइव के तहत स्पर्शरेखा घूमने वाली गति करती है। विस्थापन के बंद-लूप नियंत्रण को साकार करने के लिए गति विस्थापन को उच्च-सटीक झंझरी विस्थापन सेंसर द्वारा कंप्यूटर के अंत में प्रेषित किया जाता है। परीक्षण भार को एक कैलिब्रेटेड काउंटरवेट द्वारा लोड किया जाता है, और स्पर्शरेखा बल को वास्तविक समय में एक पीजोइलेक्ट्रिक बल सेंसर द्वारा एकत्र किया जाता है। स्पर्शरेखीय विस्थापन और घर्षण बल को शोर-निवारण और फ़िल्टरिंग के बाद ऊपरी कंप्यूटर नियंत्रण सॉफ़्टवेयर में प्रेषित किया जाता है, और एफटी-डी (घर्षण बल-विस्थापन आयाम) वक्र वास्तविक समय में सूक्ष्म-गति संचालन स्थिति प्रदर्शित करता है।

विभिन्न विस्थापन आयामों के तहत G20Mn5QT कास्ट स्टील और 316L क्लैडिंग कोटिंग की स्पर्शरेखा फ्रेटिंग पहनने की विशेषताओं का पता लगाने के लिए, सामान्य लोड Fn=30 N और विस्थापन आयाम D=10, 20 और 40 μm (जिसे छोटे विस्थापन, मध्यम विस्थापन और बड़े विस्थापन के रूप में संदर्भित किया जाता है) को स्पर्शरेखा फ्रेटिंग पहनने के परीक्षणों के लिए चुना गया था। परीक्षण त्रुटि को कम करने के लिए, सभी फ्रेटिंग परीक्षणों को 20 ~ 25 ℃ के कमरे के तापमान पर सख्ती से नियंत्रित किया गया था। सापेक्ष आर्द्रता (RH) को 55% ± 10% पर नियंत्रित किया गया था, वॉयस कॉइल मोटर की पारस्परिक आवृत्ति (f) 5 हर्ट्ज थी, अवधि 4 000 सेकंड थी, और फ्रेटिंग परीक्षण चक्रों की कुल संख्या 2 × 104 बार थी। नमूना डेटा की सटीकता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, परीक्षणों के प्रत्येक समूह को समान परिस्थितियों में कम से कम 3 बार दोहराया गया था। मुख्य परीक्षण पैरामीटर तालिका 4 में सूचीबद्ध हैं।

1.3 माइक्रो-वेयर का लक्षण-निर्धारण और विश्लेषण

इस प्रयोग में, सतह से लेकर कोर तक 000L क्लैडिंग कोटिंग के माइक्रोहार्डनेस वितरण का परीक्षण करने के लिए एक माइक्रोहार्डनेस टेस्टर (KELITI-316ZB, चीन) का उपयोग किया गया; G20Mn5QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट और 316L क्लैडिंग कोटिंग की भौतिक संरचना का विश्लेषण करने के लिए एक एक्स-रे डिफ्रैक्टोमीटर (XRD, रिगाकू अल्टिमा IV, जापान) का उपयोग किया गया। परीक्षण वोल्टेज और धारा क्रमशः 40 kV और 200 μA थे, लक्ष्य सामग्री Cu लक्ष्य थी, विवर्तन शिखर अर्ध-ऊंचाई चौड़ाई (DS) = विवर्तन शिखर पूर्ण चौड़ाई (SS) = 1°, विवर्तन शिखर एकीकृत तीव्रता RS = 0.3 मिमी, स्कैनिंग दर 2000 d/min थी, और स्कैनिंग रेंज 30°~100° थी। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (SEM, JEOL JSM-6610LV, जापान) और मैचिंग इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोमीटर (EDS, OXFORD X-MAX50 INCA-250, जापान) का उपयोग पहनने के निशान की सतह और क्रॉस-सेक्शनल आकारिकी का निरीक्षण करने और पहनने के निशान की रासायनिक तत्व संरचना का विश्लेषण करने के लिए किया गया था; सफेद प्रकाश इंटरफेरोमीटर (3D प्रोफाइल, ब्रूकर कॉन्टूर GT, जर्मनी) का उपयोग पहनने के निशान के समोच्च विशेषता मापदंडों को इकट्ठा करने के लिए किया गया था, और पहनने के निशान की पहनने की मात्रा, पहनने का क्षेत्र और अधिकतम पहनने की गहराई प्राप्त की गई थी। पहनने की दर (W) की गणना निम्नानुसार की जाती है: चित्र में सूत्र (1) देखें, जहां W पहनने की दर है; V पहनने की मात्रा (mm3) है; Fn सामान्य भार (N) है; N चक्रों की संख्या है; D घूमने वाली सूक्ष्म गति (m) की कुल दूरी है।

2 परिणाम और विश्लेषण

2.1 316L क्लैडिंग कोटिंग की सूक्ष्म संरचना और कठोरता प्रवणता

चित्र 3(a) गहराई दिशा के साथ 316L क्लैडिंग कोटिंग के विकर्स कठोरता वितरण को दर्शाता है। सब्सट्रेट (सब्सट्रेट, सब) की औसत माइक्रोहार्डनेस लगभग 210HV0.2 है, हीट प्रभावित क्षेत्र (हीट प्रभावित क्षेत्र, HAZ) की कठोरता लगभग 300HV0.2 है, और क्लैडिंग परत (क्लैडिंग परत, CL) की कठोरता लगभग 240HV0.2 है, जो कास्ट स्टील सब्सट्रेट की तुलना में 14.3% अधिक है। चित्र 3(b) कास्ट स्टील सब्सट्रेट के चरण विश्लेषण और 316L क्लैडिंग कोटिंग नमूने की सतह के XRD स्पेक्ट्रम को दर्शाता है। कास्ट स्टील सब्सट्रेट का मुख्य चरण γ-Fe है, जबकि 316L क्लैडिंग कोटिंग का मुख्य चरण Cr और Fe-Cr चरण धातु यौगिक (Cr0.19Fe0.7Ni0.11) है। विवर्तन शिखर क्षेत्र दर्शाता है कि Fe-Cr चरण धातु यौगिकों की सामग्री मूल γ-Fe चरण की तुलना में कम है। 0.19L क्लैडिंग कोटिंग में अवक्षेपित Cr0.7Fe0.11Ni316 नए चरण की छोटी मात्रा क्लैडिंग परत की कठोरता में सुधार करती है। चित्र 3(c) 316L क्लैडिंग कोटिंग की मेटलोग्राफिक संरचना को दर्शाता है। क्लैडिंग कोटिंग की सतह पर छेद और दरार जैसे कोई महत्वपूर्ण दोष नहीं हैं, और क्लैडिंग परत में पतले स्तंभ क्रिस्टल और समरूप क्रिस्टल जैसी कई क्रिस्टल संरचनाएं उत्पन्न होती हैं। इस संगठनात्मक संरचना का घनत्व और एकरूपता सब्सट्रेट की तुलना में कोटिंग की कठोरता को काफी बेहतर बनाती है।

2.2 फ़्रेटिंग ऑपरेशन विशेषताएँ

2.2.1 एफटी-डीएन वक्र विश्लेषण
घर्षण बल-विस्थापन आयाम (Ft-D) वक्र प्रभावी रूप से घर्षण घर्षण जोड़ी संपर्क इंटरफेस और सामग्री प्रतिक्रिया व्यवहार की वास्तविक समय संचालन स्थिति को प्रतिबिंबित कर सकता है, और गतिशीलता को चिह्नित करने के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। चित्रा 4 विभिन्न विस्थापन आयामों पर G20Mn5QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट और 316L क्लैडिंग कोटिंग के Ft-DN वक्रों को दर्शाता है, और चित्रा 5 Ft-DN वक्र प्रक्षेपवक्र की प्रारंभिक स्थिति और आंदोलन की दिशा का योजनाबद्ध आरेख दिखाता है। जैसा कि चित्रा 4 में दिखाया गया है, जब D=10 µm, सब्सट्रेट और क्लैडिंग परत के Ft-D वक्र प्रारंभिक सपाट समानांतर चतुर्भुज से चक्र के अंत तक एक सीधी रेखा में विकसित होते हैं। जैसे-जैसे चक्रों की संख्या बढ़ती है, घर्षण जोड़ी सतह पर फिल्म हट जाती है, ऊपरी और निचले नमूने सीधे संपर्क में होते हैं, घर्षण बल तेजी से बढ़ता है, संपर्क केंद्र आसंजन की स्थिति में होता है, और Ft-D वक्र अंततः एक सीधी रेखा में स्थिर हो जाता है। माइक्रोमोशन आंशिक स्लिप शासन (PSR) में चलता है। इस समय, दो संपर्क इंटरफेस के बीच घर्षण विरूपण मुख्य रूप से सामग्री के लोचदार विरूपण द्वारा समन्वित होता है। जब D=20 μm, सब्सट्रेट और क्लैडिंग परत का Ft-D वक्र धीरे-धीरे प्रारंभिक सपाट समानांतर चतुर्भुज से एक अण्डाकार आकार में विकसित होता है। इंटरफ़ेस की माइक्रोमोशन स्थिति अभी भी केंद्र आसंजन और किनारे माइक्रोस्लिप में है। केंद्र आसंजन क्षेत्र धीरे-धीरे कम हो जाता है। स्थानीय क्षेत्र पहले से ही तीन-शरीर संपर्क है, लेकिन दो निकायों के बीच संपर्क अभी भी एक बड़ी भूमिका निभाता है। माइक्रोमोशन मिश्रित शासन में चलता है
(मिश्रित शासन, एमआर) [29-30]। इस समय, दो संपर्क इंटरफेस के बीच घर्षण विरूपण मुख्य रूप से सामग्री के लोचदार-प्लास्टिक विरूपण द्वारा समन्वित होता है। इसी तरह, जब D = 4 ... Ft-D वक्र चक्र में एक नियमित समांतर चतुर्भुज प्रस्तुत करता है। इस समय, झल्लाहट फिसलन शासन (SR) में चलती है, और दो संपर्क इंटरफेस के बीच घर्षण विरूपण मुख्य रूप से सामग्री के प्लास्टिक विरूपण द्वारा समन्वित होता है। इसलिए, जब सामान्य भार अपरिवर्तित रहता है, विस्थापन आयाम की वृद्धि के साथ, G20Mn5QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट और 316L क्लैडिंग कोटिंग की झल्लाहट चलने की स्थिति में परिवर्तन की प्रवृत्ति आंशिक फिसलन क्षेत्र और मिश्रित क्षेत्र से पूर्ण फिसलन क्षेत्र में बदल जाती है, और Ft-D वक्र छोटे विस्थापन पर एक सीधी रेखा से मध्यम विस्थापन पर एक दीर्घवृत्त और बड़े विस्थापन पर एक समांतर चतुर्भुज में बदल जाता है।

2.2.2 घर्षण गुणांक वक्र
घर्षण गुणांक वक्र वास्तविक समय में घर्षण घिसाव प्रक्रिया में घर्षण युग्म की संपर्क स्थिति को प्रतिबिंबित कर सकता है और घर्षण घिसाव व्यवहार के मूल्यांकन के लिए एक महत्वपूर्ण गतिशील प्रतिक्रिया पैरामीटर है। चित्र 6 में तीन अलग-अलग विस्थापन आयामों के तहत G20Mn5QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट और 316L क्लैडिंग कोटिंग के घर्षण गुणांक के समय-भिन्न वक्रों को दिखाया गया है। जब D=10 μm, सब्सट्रेट और क्लैडिंग परत के घर्षण गुणांक के समय-भिन्न वक्रों को रनिंग-इन, राइजिंग और स्थिर चरणों में विभाजित किया जा सकता है। जब माइक्रोमोशन चलना शुरू होता है, तो सतह फिल्म के स्नेहन के कारण घर्षण गुणांक छोटा होता है, जो कि Ft-D वक्र में समांतर चतुर्भुज के रूप में परिलक्षित होता है। जैसे-जैसे सूक्ष्म गति जारी रहती है, घर्षण युग्म की सतह पर ऑक्साइड फिल्म क्षतिग्रस्त हो जाती है, और ऊपरी तथा निचले नमूने सीधे संपर्क में आ जाते हैं। आसंजन के कारण घर्षण गुणांक तेजी से बढ़ता है और अधिकतम मान तक पहुंच जाता है। संपर्क किनारा माइक्रोस्लिप के कारण कम घिसाव वाला मलबा उत्पन्न करता है, लेकिन उत्पन्न घिसाव वाले मलबे की मात्रा इंटरफेस के बीच संपर्क स्थिति को नहीं बदल सकती है, और यह अभी भी मूल दो-शरीर संपर्क है। बढ़ते चरण के बाद, घर्षण गुणांक में थोड़ा उतार-चढ़ाव होता है और यह स्थिर रहता है। यह अवस्था Ft-D वक्र में रैखिक प्रकार के रूप में परिलक्षित होती है। स्थिर होने पर, सब्सट्रेट और क्लैडिंग परत के घर्षण गुणांक क्रमशः 0.411 और 0.406 होते हैं। जब D=20μm, तो सब्सट्रेट का घर्षण गुणांक वक्र पांच चरणों से गुजरता है: रनिंग-इन, चढ़ाई, स्थिरीकरण, गिरावट और स्थिरीकरण। लगभग 100 चक्रों के बाद, प्रारंभिक सतह फिल्म हटा दी जाती है, संपर्क जोड़ी सतह का प्रत्यक्ष संपर्क क्षेत्र बढ़ जाता है, घर्षण गुणांक बढ़ जाता है, और संपर्क क्षेत्र आसंजन की स्थिति में होता है। चक्रों की संख्या में और वृद्धि के साथ, संपर्क इंटरफेस के बीच सापेक्ष फिसलन धीरे-धीरे हावी हो जाती है, तीसरी शरीर परत के गठन की गति तेज हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप घर्षण गुणांक में कमी आती है। अंततः, दो-शरीर संपर्क और तीन-शरीर संपर्क एक नए संतुलन पर पहुंच जाते हैं, और घर्षण गुणांक पुनः स्थिर हो जाता है। क्लैडिंग परत का घर्षण गुणांक वक्र चार विशिष्ट अवस्थाएं प्रस्तुत करता है: रनिंग-इन, क्लाइम्बिंग, डिक्लाइन और स्थिरीकरण। प्रारंभिक सतह फिल्म के हटने से घर्षण गुणांक में वृद्धि होती है। एक निश्चित संख्या में चक्रों के बाद, दो-शरीर संपर्क तीन-शरीर संपर्क में परिवर्तित हो जाता है और अंततः संतुलन पर पहुंच जाता है। घर्षण गुणांक तेजी से कम होने लगता है और अंततः पुनः स्थिर अवस्था में पहुंच जाता है। इस अवस्था में, Ft-D वक्र परिचालन के आरंभ में एक सपाट समांतर चतुर्भुज प्रस्तुत करता है, जो एक सीधी रेखा में तथा उसके बाद एक दीर्घवृत्त में परिवर्तित हो जाता है। स्थिर अवस्था में, सब्सट्रेट और क्लैडिंग परत के घर्षण गुणांक क्रमशः 0.612 और 0.647 हैं। जब विस्थापन आयाम D=40 μm तक बढ़ जाता है, तो सब्सट्रेट और क्लैडिंग परत के घर्षण गुणांक वक्र चार चरण दिखाते हैं: रनिंग-इन, चढ़ाई, अवरोहण और स्थिरीकरण। घर्षण जोड़ी का संपर्क क्षेत्र बढ़ता जा रहा है, इंटरफेस पर उत्पन्न पहनने वाला मलबा घर्षण में गहराई से भाग लेता है, और घर्षण गुणांक एक ऊपर की ओर प्रवृत्ति दिखाता है। सूक्ष्म गति चक्र की वृद्धि के साथ, संपर्क शरीर इंटरफेस पर गठित तीसरी शरीर परत एक असर और स्नेहन भूमिका निभाती है, और घर्षण गुणांक एक नीचे की प्रवृत्ति दिखाता है। जब घिसाव मलबे का उत्पादन और निर्वहन निरंतर प्रक्रिया में एक गतिशील संतुलन बनाता है, तो घर्षण गुणांक वक्र स्थिर हो जाता है। इस समय, Ft-D वक्र एक समांतर चतुर्भुज में स्थिर होता है। स्थिर अवस्था में सब्सट्रेट और क्लैडिंग परत के घर्षण गुणांक क्रमशः 0.675 और 0.728 हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि जब सूक्ष्म गति स्लिप क्षेत्र में चलती है, तो क्लैडिंग परत का घर्षण गुणांक रनिंग-इन और चढ़ाई चरणों के बाद और अधिक ऊपर की ओर प्रवृत्ति दर्शाता है। ऐसा इसलिए हो सकता है क्योंकि सूक्ष्म गति संचालन के दौरान 316L क्लैडिंग कोटिंग द्वारा निर्मित घिसावट मलबे कठोर कणों में बदल जाते हैं जो घर्षण जोड़ी की सापेक्ष गति में बाधा डालते हैं, जिससे घर्षण गुणांक और अधिक बढ़ जाता है। सूक्ष्म गति घर्षण गुणांक का विश्लेषण करके, यह देखा जा सकता है कि 316L क्लैडिंग कोटिंग का घर्षण गुणांक G20Mn5QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट की तुलना में अधिक है, जो इंगित करता है कि इसका घर्षण कम करने का अच्छा प्रभाव नहीं है। हालांकि, 316L क्लैडिंग कोटिंग के पहनने के प्रतिरोध पर शोध को पहनने की सतह के पहनने की मात्रा और पहनने की दर के विस्तृत लक्षण वर्णन के व्यापक मूल्यांकन पर निर्भर होना चाहिए।

2.3 घिसाव आकृति विज्ञान और घिसाव तंत्र विश्लेषण

आंकड़े 7 और 8 अलग-अलग विस्थापन आयामों पर G20Mn5QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट और 316L क्लैडिंग कोटिंग के पहनने के निशानों की समग्र आकृति विज्ञान और एक स्थिर सामान्य लोड Fn = 30 N पर स्थानीय क्षति विशेषताओं की SEM तस्वीरें दिखाते हैं। यह देखा जा सकता है कि सूक्ष्म गति विस्थापन आयाम की वृद्धि के साथ, सब्सट्रेट का पहनने वाला क्षेत्र और क्लैडिंग परत की सतह धीरे-धीरे बढ़ जाती है। जब विस्थापन आयाम D = 10 माइक्रोन, सब्सट्रेट और क्लैडिंग परत के बीच संपर्क सतह की क्षति आकृति विज्ञान एक विशिष्ट सूक्ष्म गति वलय प्रस्तुत करता है, संपर्क सतह का केंद्र चिपका हुआ है और कोई स्पष्ट क्षति नहीं देखी जाती है, सतह पीसने के निशान स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं, जब विस्थापन आयाम D=20 μm होता है, तो सब्सट्रेट और क्लैडिंग परत के बीच संपर्क सतह की क्षति आकृति अण्डाकार होती है, सब्सट्रेट का घिसाव अधिक गंभीर होता है, घिसाव निशान सतह पर परतदार विघटन और फ़रोइंग दिखाई देते हैं, चारों ओर घिसाव मलबे के कणों का ढीला संचय होता है, और घिसाव निशान क्षेत्र में मामूली प्लास्टिक विरूपण देखा जा सकता है। इस समय, क्लैडिंग परत के घिसाव निशान की सतह आकृति सब्सट्रेट के समान होती है, क्लैडिंग परत का विघटन अपेक्षाकृत मामूली होता है, सतह पर कोई स्पष्ट प्लास्टिक विरूपण नहीं देखा जाता है, और सतह के घिसाव की डिग्री सब्सट्रेट की तुलना में कम होती है। इस समय घिसाव तंत्र मुख्य रूप से चिपकने वाला घिसाव, घर्षण घिसाव और विघटन होता है। जब विस्थापन आयाम D=40 μm होता है, तो सब्सट्रेट सतह का विघटन और फ़रोइंग घटना गंभीर होती है, घिसाव निशान क्षति बढ़ जाती है, और किनारे पर बड़ी संख्या में डिस्चार्ज किए गए घिसाव मलबे के कण होते हैं। इसके विपरीत, क्लैडिंग परत का घिसाव डिग्री कम है। कोटिंग सतह पर पहनने वाले मलबे के कणों को माइक्रो-मोशन ऑपरेशन के दौरान बार-बार पीसकर संपर्क सतह को कवर करने के लिए कॉम्पैक्ट किया जाता है। पहनने के निशान के किनारे पर पहनने वाले मलबे के कणों का कोई स्पष्ट संचय नहीं है। इस समय, पहनने का तंत्र मुख्य रूप से घर्षण पहनने और प्रदूषण है। कास्ट स्टील सब्सट्रेट और 316L क्लैडिंग कोटिंग की सतह पहनने की आकृति विज्ञान की तुलना करते हुए, यह देखा जा सकता है कि समान माइक्रो-मोशन कामकाजी परिस्थितियों में, क्लैडिंग परत की सतह की पहनने की डिग्री काफी कम है। यह लेजर क्लैडिंग प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न Cr-युक्त कठोर चरण के कारण है। इन कठोर चरणों का कोटिंग की कठोरता के सुधार पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। क्लैडिंग परत की उच्च कठोरता के कारण, इसमें कास्ट स्टील सब्सट्रेट की तुलना में बेहतर पहनने का प्रतिरोध और एंटी-स्ट्रिपिंग क्षमता होती है, और माइक्रो-मोशन ऑपरेशन के दौरान क्लैडिंग परत की क्षति की डिग्री भी हल्की होती है।

माइक्रो-मोशन ऑपरेशन के दौरान पहनने के निशान की सतह के ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया का पता लगाने और इसके पहनने के तंत्र को और समझाने के लिए, कास्ट स्टील सब्सट्रेट और 316L क्लैडिंग कोटिंग पर ईडीएस लाइन स्कैनिंग विश्लेषण किया गया था। चित्रा 9 विभिन्न विस्थापन आयामों के तहत तीन माइक्रो-मोशन ऑपरेशन क्षेत्रों में सब्सट्रेट और क्लैडिंग परत में ओ तत्व के ईडीएस लाइन स्कैन को दर्शाता है। ऑर्डिनेट गिनती दर (प्रति सेकंड गणना, सीपीएस) है, एब्सिस्सा नमूना सतह की स्कैनिंग दूरी है, और स्कैनिंग स्थिति को आंकड़े 7 और 8 में दिखाया गया है। यह चित्रा 9 से देखा जा सकता है कि जब माइक्रो-मोशन आंशिक स्लिप ज़ोन में चल रहा होता है, तो अनवॉर्न क्षेत्र में सब्सट्रेट और क्लैडिंग परत की ओ तत्व गणना दर में कोई स्पष्ट उतार-चढ़ाव नहीं होता है जब माइक्रो-मोशन मिश्रित क्षेत्र और स्लिप क्षेत्र में चल रहा होता है, तो O तत्व गणना दर स्कैनिंग दिशा के साथ बहुत अधिक उतार-चढ़ाव करती है, पहनने वाले क्षेत्र में O तत्व सामग्री बढ़ जाती है, और पहनने के निशान के बीच में O तत्व सामग्री किनारे की तुलना में थोड़ी कम होती है। इस समय, घर्षण इंटरफेस पर ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया होती है। इसके अलावा, अनचाहे क्षेत्र में O तत्व सामग्री में वृद्धि इस तथ्य के कारण होती है कि बड़ा विस्थापन आयाम तीसरे शरीर की परत के निर्वहन को बढ़ावा देता है, जिससे पहनने के निशान के किनारे पर पहनने का मलबा जमा हो जाता है, और किनारे पर बारीक पहनने वाले मलबे के कण पूरी तरह से O तत्व के संपर्क में होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप O सामग्री में वृद्धि होती है। इसलिए, जब माइक्रोमोशन मिश्रित क्षेत्र और पूर्ण स्लिप क्षेत्र में चलता है, तो पहनने के तंत्र में ऑक्सीकरण पहनना शामिल होता है।

2.4 घिसाव निशान आकृति विज्ञान मापदंडों और घिसाव मात्रा का विश्लेषण

चित्र 10 विभिन्न विस्थापन आयामों के तहत G20Mn5QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट और 316L क्लैडिंग कोटिंग की त्रि-आयामी आकारिकी जानकारी दिखाता है। जैसा कि आंकड़े 10 (ए) और (बी) में दिखाया गया है, जब सामान्य भार स्थिर होता है, तो कास्ट स्टील सब्सट्रेट और 316L क्लैडिंग कोटिंग का सतह पहनने वाला क्षेत्र माइक्रोमोशन विस्थापन आयाम की वृद्धि के साथ काफी बढ़ जाता है। जब माइक्रोमोशन आंशिक स्लिप ज़ोन में चलता है, तो सब्सट्रेट और क्लैडिंग परत पहनने के निशान से थोड़ा क्षतिग्रस्त हो जाते हैं। पहनने के निशान के केंद्र में सामान्य भार के कारण हल्का इंडेंटेशन होता है, और किनारे पर माइक्रोस्लिप और थोड़ी मात्रा में पहनने का मलबा जमा होता है। अधिकतम पहनने की गहराई क्रमशः 0.94 और 0.53 माइक्रोन है। इस समय, सब्सट्रेट का नुकसान क्षेत्र क्लैडिंग परत की तुलना में काफी बड़ा है, और पहनने की गहराई क्रमशः 4.26 और 1.26 माइक्रोन है। जब माइक्रोमोशन पूर्ण स्लिप ज़ोन में चल रहा होता है, तो पहनने का निशान गंभीर रूप से क्षतिग्रस्त हो जाता है, और परतदार होने के कारण पहनने के निशान की सतह पर गड्ढे हो जाते हैं, और सतह और किनारे पहनने के मलबे के कणों के साथ बिखरे होते हैं। सब्सट्रेट का नुकसान क्षेत्र क्लैडिंग परत की तुलना में बड़ा है, और पहनने की गहराई भी काफी भिन्न होती है, क्रमशः 19.05 और 5.75 माइक्रोन। यह ध्यान देने योग्य है कि जब माइक्रोमोशन पूर्ण स्लिप ज़ोन में चल रहा होता है, तो क्लैडिंग परत की सतह पर थोड़ी सामग्री संचय की घटना होती है, जो क्लैडिंग परत की उच्च कठोरता के कारण हो सकती है, जो घर्षण जोड़ी Q355E स्टील बॉल का कारण बनती है चित्र 10(c) G20Mn5QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट और 316L क्लैडिंग कोटिंग के घिसाव की मात्रा और घिसाव की दर को दर्शाता है। चित्र 10(c) से यह देखा जा सकता है कि जब माइक्रोमोशन आंशिक स्लिप ज़ोन में चल रहा होता है, तो सब्सट्रेट और XNUMXL क्लैडिंग कोटिंग का घिसाव कम होता है। आवरण परत अपेक्षाकृत मामूली है। जैसे-जैसे विस्थापन आयाम बढ़ता है, सब्सट्रेट और क्लैडिंग परत का पहनने का आयतन भी बढ़ता है। जब माइक्रोमोशन मिश्रित क्षेत्र और पूर्ण स्लिप क्षेत्र में चल रहा होता है, तो क्लैडिंग परत का पहनने का आयतन और पहनने की दर सब्सट्रेट की तुलना में काफी कम होती है, और पहनने की दर क्रमशः लगभग 4.26% और 19.1% कम हो जाती है। G20Mn5QT कास्ट स्टील और 316L क्लैडिंग परत के पहनने के निशान के त्रि-आयामी आकारिकी और द्वि-आयामी प्रोफ़ाइल विशेषताओं के विश्लेषण के माध्यम से, यह पाया जा सकता है कि क्लैडिंग परत की क्षति की डिग्री सब्सट्रेट की तुलना में काफी कम है। हालांकि 316L क्लैडिंग परत ने माइक्रोमोशन पारस्परिक प्रक्रिया के दौरान सब्सट्रेट की तुलना में बेहतर घर्षण कमी प्रभाव नहीं दिखाया, इसकी समान संगठनात्मक विशेषताओं और उच्च कठोरता ने इसे उत्कृष्ट पहनने का प्रतिरोध किया है।

2.5 क्रॉस-सेक्शनल आकारिकी का विश्लेषण

चित्र 11 में योजनाबद्ध आरेख दिखाया गया है एसईएम तस्वीरें विभिन्न विस्थापन आयामों के तहत G20Mn5QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट और 316L क्लैडिंग कोटिंग के क्रॉस-सेक्शनल क्षति आकृति विज्ञान का। जैसा कि चित्र 11 में दिखाया गया है, एक निश्चित सामान्य भार के तहत, जब विस्थापन आयाम D=20 और 40 μm होता है, तो सब्सट्रेट पहनने के निशान की क्रॉस-सेक्शनल सतह में स्पष्ट विघटन और पहनने के गड्ढे देखे जा सकते हैं, जैसा कि चित्र 11(a) में दिखाया गया है, यह दर्शाता है कि विघटन के अस्तित्व के कारण सामग्री सतह से अलग हो जाती है और विघटन गड्ढे बन जाते हैं, जो सामग्री के नुकसान को बढ़ाता है। विस्थापन आयाम में वृद्धि के साथ, सब्सट्रेट सामग्री के विघटन की डिग्री बढ़ जाती है, पहनने के निशान की सतह विघटन परतदार पहनने के मलबे के साथ बिखर जाती है, सब्सट्रेट के समान, जब विस्थापन आयाम D = 11 माइक्रोन होता है, तो पहनने के निशान प्रोफ़ाइल में विघटन और पहनने के गड्ढे देखे जा सकते हैं, लेकिन इस समय सामग्री विघटन की डिग्री कम होती है। जब विस्थापन आयाम D = 20 माइक्रोन तक बढ़ जाता है, तो प्रोफ़ाइल आकृति विज्ञान में स्पष्ट सामग्री विघटन विशेषताएँ होती हैं और पहनने के गड्ढे की गहराई बढ़ जाती है। सतह पहनने के मलबे की परतों के साथ बिखरी हुई है, और सामग्री पहनने की डिग्री बढ़ जाती है, जैसा कि चित्र 40 (सी) और (डी) में दिखाया गया है। पहनने वाले क्षेत्र के प्रोफ़ाइल आकृति विज्ञान के विश्लेषण के माध्यम से, यह देखा जा सकता है कि विस्थापन आयाम की निरंतर वृद्धि के साथ, कास्ट स्टील सब्सट्रेट और क्लैडिंग परत की सामग्री विघटन विशेषताएँ अधिक स्पष्ट हो जाती हैं, और पहनने के गड्ढे की गहराई धीरे-धीरे बढ़ जाती है। कास्ट स्टील सब्सट्रेट की तुलना में, 11L क्लैडिंग कोटिंग में माइक्रो-वियर प्रक्रिया के दौरान सामग्री के विघटन की डिग्री कम होती है और विघटन के कारण होने वाले वियर पिट की गहराई कम होती है, जो दर्शाता है कि 316L क्लैडिंग कोटिंग में कास्ट स्टील सब्सट्रेट की तुलना में बेहतर एंटी-स्ट्रिपिंग प्रदर्शन होता है।

2.6 घिसाव तंत्र का विश्लेषण

चित्र 12 विभिन्न फ़्रेटिंग क्षेत्रों में G20Mn5QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट और 316L क्लैडिंग कोटिंग के फ़्रेटिंग पहनने के नुकसान का योजनाबद्ध आरेख दिखाता है। जब फ़्रेटिंग आंशिक स्लिप ज़ोन में होती है, तो G20Mn5QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट और क्लैडिंग परत थोड़ी घिस जाती है, पहनने के निशान का केंद्र चिपक जाता है, और किनारे पर थोड़ी मात्रा में पहनने वाले मलबे के कण जमा हो जाते हैं, जैसा कि चित्र 12(a) और (a1) में दिखाया गया है। पहनने का तंत्र मुख्य रूप से चिपकने वाला पहनना है। जब फ़्रेटिंग मिश्रित ज़ोन और स्लिप ज़ोन में होती है, तो सब्सट्रेट और क्लैडिंग परत के पहनने के निशान की सतह पर स्पष्ट जुताई और छीलने की घटनाएं होती हैं विस्थापन आयाम की वृद्धि के साथ, छिलके वाले पहनने वाले मलबे के कण बड़े घर्षण विस्थापन के तहत पहनने के निशान की सतह पर संकुचित और ढक जाते हैं, और कुछ डिस्चार्ज किए गए पहनने वाले मलबे के कण पहनने के निशान के किनारे पर पहनने वाले मलबे के कणों का संचय बनाते हैं, जैसा कि चित्र 12(सी) में दिखाया गया है। क्लैडिंग परत की सतह की उच्च कठोरता के कारण, इसकी पहनने की डिग्री सब्सट्रेट की तुलना में कम है। जैसा कि चित्र 12(बी12) में दिखाया गया है, पहनने के निशान वाले क्षेत्र में सामग्री छीलने से एक परतदार पहनने की परत बनती है, और किनारे पर पहनने वाले मलबे के कणों का कम संचय होता है। जैसे-जैसे विस्थापन आयाम बढ़ता है, क्लैडिंग परत पहनने के निशान के केंद्र में परतदार पहनने की परत संकुचित हो जाती है

3 निष्कर्ष

इस शोधपत्र में, G20Mn5QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट और 316L क्लैडिंग कोटिंग की एंटी-माइक्रो-मोशन क्षति विशेषताओं का पता लगाने के लिए विभिन्न क्षेत्रों में विशिष्ट माइक्रो-मोशन विस्थापन आयामों के तीन समूहों का चयन किया गया है। निष्कर्ष इस प्रकार हैं:
a. लेजर क्लैडिंग 316L कोटिंग के बाद, क्लैडिंग प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न Cr0.19Fe0.7Ni0.11 और अन्य Cr-युक्त कठोर चरण और समान मेटलोग्राफिक संरचना कोटिंग सतह की कठोरता को 14.3% तक बढ़ा देती है।
ख. विस्थापन आयाम की वृद्धि के साथ, G20Mn5QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट और क्लैडिंग परत की घर्षण संचालन स्थिति धीरे-धीरे आंशिक स्लिप ज़ोन से पूर्ण स्लिप ज़ोन में बदल जाती है, सामग्री क्षति तेज हो जाती है, और स्थिर अवस्था में घर्षण गुणांक धीरे-धीरे बढ़ जाता है। मिश्रित क्षेत्र और स्लिप ज़ोन में, G316Mn4.26QT कास्ट स्टील सब्सट्रेट की तुलना में 19.1L क्लैडिंग परत की पहनने की दर क्रमशः लगभग 20% और 5% कम हो जाती है, और 316L क्लैडिंग कोटिंग उत्कृष्ट एंटी-फ्रेटिंग पहनने का प्रदर्शन करती है।
सी. जब झल्लाहट आंशिक फिसलन क्षेत्र में होती है, तो संपर्क क्षेत्र का केंद्र चिपक जाता है, किनारा थोड़ा फिसल जाता है, और पहनने का तंत्र चिपकने वाला पहनना होता है; जब झल्लाहट मिश्रित क्षेत्र में होती है, तो यांत्रिक विघटन और घर्षण पहनने की विशेषताएं धीरे-धीरे महत्वपूर्ण हो जाती हैं, ऑक्सीकरण पहनने की गहराई पहनने के व्यवहार को प्रभावित करती है, और पहनने के तंत्र में चिपकने वाला पहनना भी शामिल होता है; जब झल्लाहट फिसलन क्षेत्र में होती है, तो क्षति की विशेषताएं मुख्य रूप से खांचे और विघटन होती हैं, और संपर्क इंटरफेस पर गंभीर घर्षण ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया होती है, और पहनने का तंत्र विघटन, घर्षण पहनने और ऑक्सीकरण पहनने वाला होता है।