Cr-Ni չժանգոտվող պողպատն ունի հիանալի շրջակա միջավայրի կոռոզիոն դիմադրություն և լայնորեն օգտագործվել է նավթի, քիմիական արդյունաբերության, օդատիեզերական, ծովային ճարտարագիտության և այլնի ոլորտներում: ժամանակակից արդյունաբերություն. Այնուամենայնիվ, խիստ քայքայիչ արդյունաբերական միջավայրերում և խիստ աղտոտված մթնոլորտներում, ինչպիսիք են անօրգանական թթուները, մարմնի կոռոզիոն դիմադրությունը դեռևս չի կարող բավարարել պահանջները, և դրա ծառայության ժամկետը պետք է երկարացվի մակերեսային ծածկույթի պաշտպանության տեխնոլոգիայի միջոցով: Մակերեւութային ծածկույթների ժամանակակից տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են գոլորշիների նստեցումը, քիմիական ջերմային մշակումը, էլեկտրալցումը, ջերմային ցողումը և լազերային ծածկույթը, կարևոր մեթոդներ են նյութի մակերեսների կոռոզիոն դիմադրությունը բարելավելու համար: Ուսումնասիրությունները պարզել են, որ միատեսակ և խիտ ծածկույթները կարող են պատրաստվել էլեկտրալվացման և գոլորշիների նստեցման տեխնիկայի միջոցով, իսկ ծածկույթներն ունեն բարձր մաքրություն և վերահսկելի բաղադրություն: Meng et al. պատրաստել է խիտ սուպերջրոֆոբ Zn-Fe ծածկույթ մագնեզիումի համաձուլվածքի մակերևույթի վրա՝ էլեկտրապատելով: Ծածկույթը ցույց տվեց գերազանց ինքնամաքրում, մաշվածության դիմադրություն և կոռոզիայից դիմադրություն: Համեմատ մագնեզիումի համաձուլվածքի ենթաշերտի հետ, ծածկույթի կոռոզիոն դիմադրությունը բարելավվել է 304%-ով: Շան և այլք: 87L չժանգոտվող պողպատի վրա տեղադրվել են CrN և CrSiN ծածկույթներ, որոնք մեծացրել են մակերեսի կարծրությունը, բարելավել ծովի ջրի կոռոզիոն դիմադրությունը և նյութի տրիբոլոգիական հատկությունները: Ծածկույթները պատրաստվում էին քիմիական ջերմային մշակման, ջերմային ցողման և այլ մեթոդներով, իսկ մակերեսի ճշգրտությունն ու հաստությունը վերահսկելի էին, գործընթացը՝ պարզ և հեշտ գործելու համար: Xun Qingting et al. ամրացրել է GCr316 պողպատի մակերեսը քիմիական ջերմային մշակմամբ, և դրա կարծրությունը զգալիորեն բարելավվել է, իսկ կարծրացած շերտի հաստությունը հասել է 15 մմ-ի։ Liu et al. հաջողությամբ պատրաստեց Ag-BN ծածկույթները պլազմային ցողման միջոցով, ինչը նվազեցրեց ծածկույթների շփման գործակիցը և բարելավեց դրանց մաշվածության դիմադրությունը:

Էլեկտրապատման և գոլորշիների նստեցման տեխնոլոգիայով պատրաստված ծածկույթներն ունեն թույլ կապող ուժ ենթաշերտի հետ և բարակ հաստություն: Ջերմային լակի ծածկույթի մակերեսը կոպիտ է և ունի մեծ ծակոտկենություն: Քիմիական ջերմային բուժումը բարձր պահանջներ ունի ենթաշերտի նյութի նկատմամբ, և ծածկույթը դժվար է բավարարել երկարատև աշխատանքային շահագործման պահանջները: Մակերեւութային մշակման այլ տեխնոլոգիաների համեմատ՝ լազերային երեսպատման տեխնոլոգիան ունի բարձր արդյունավետության, ցածր նոսրացման և լավ մետալուրգիական կապի առավելություններ: Այն հաճախ օգտագործվում է բարձր կարծրությամբ, ուժեղ մաշվածության դիմադրությամբ և կոռոզիոն դիմադրությամբ բարձրորակ ծածկույթներ պատրաստելու համար, որոնք կարող են հասնել աշխատանքային մասի մակերեսի վերանորոգման և փոփոխման նպատակին:

Լազերային ծածկույթի տեխնոլոգիաորպես երեսպատման նյութեր սովորաբար օգտագործում է մետաղի փոշի, կերամիկական փոշի և մետաղ-կերամիկական կոմպոզիտային փոշի: Մետաղական փոշին լավ թրջողություն ունի ենթաշերտի նյութի հետ և ավելի հեշտ է ձևավորել սերտ մետալուրգիական կապ, դրանով իսկ բարելավելով ծածկույթի ձևավորման գործընթացը: Ouyang Changyao et al. լազերային պատված Stellite12 կոբալտի վրա հիմնված փոշի 304 չժանգոտվող պողպատի մակերեսին և ուսումնասիրել է ծածկույթի միկրոկառուցվածքը, տարրերի բաշխումը, փուլը և հատկությունները: Արդյունքները ցույց են տվել, որ ծածկույթի մակերևույթի որակը լավն է և չունի ակնհայտ թերություններ: Այն ձևավորեց մետալուրգիական կապ սուբստրատի հետ, և կոռոզիոն դիմադրությունը զգալիորեն բարելավվեց՝ համեմատած ենթաշերտի հետ: Յանգ Վենբինը և այլք: [23] պատրաստեց երկու տեսակի երկաթի և կոբալտի հիմքով մետաղական ծածկույթներ ER8 անիվի պողպատի մակերեսի վրա։ Ծածկույթի մակերեսը միատարր և խիտ էր՝ ձևավորելով լավ մետալուրգիական կապ: Վերանորոգված անիվի պողպատի նմուշները բոլորն էլ լավ մաշվածության դիմադրություն և կոռոզիոն դիմադրություն են ցույց տվել: Մետաղների համեմատ կերամիկան ունի ավելի բարձր կարծրություն, ինչպես նաև ավելի լավ մաշվածության դիմադրություն, կոռոզիոն դիմադրություն, ջերմակայունություն և բարձր ջերմաստիճանի օքսիդացման դիմադրություն: Քանի որ կերամիկայի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները, ինչպիսիք են առաձգական մոդուլը և ջերմային ընդարձակման գործակիցը, միանգամայն տարբերվում են մետաղներից, երեսպատման ձևավորման գործընթացում հեշտությամբ առաջանում են այնպիսի թերություններ, ինչպիսիք են ճաքերը և ծակոտիները, ինչը ազդում է ծածկույթի և ծածկույթի միջև կապի ամրության վրա: ենթաշերտը, ինչը հանգեցնում է մակերեսի որակի և կատարողականի նվազմանը: Wang Ran et al. որոշ չափով լուծեց Al2O3-ZrO2 կերամիկական ծածկույթների խնդիրները, ինչպիսիք են բարձր փխրունությունը և հեշտ ճաքելը, որոշ չափով` նախապես տաքացնելով ենթաշերտը: 300 °C-ում նախապես տաքացնելուց հետո ծածկույթի ճաքերի զգայունությունը զգալիորեն կրճատվել է, սակայն ճաքերը դեռ գոյություն են ունեցել։ Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ մետաղ-կերամիկական կոմպոզիտային ծածկույթների օգտագործումը կարող է լուծել կերամիկական ծածկույթների խցանման խնդիրը: Մետաղ-կերամիկական կոմպոզիտային փոշիները ունեն մետաղական փոշիների կարծրություն և լավ մշակելիություն, ինչպես նաև կերամիկական փոշի նյութերի բարձր կարծրություն, մաշվածության դիմադրություն և կոռոզիոն դիմադրություն: Ընտրելով տարբեր տեսակի մետաղների և կերամիկական փոշիներ և կարգավորելով երկուսի բաղադրության հարաբերակցությունը, կարելի է պատրաստել մետաղ-կերամիկական կոմպոզիտային ծածկույթներ՝ քիչ թերություններով և կապող բարձր ուժով: Միջմետաղային միացությունները և չհալված կերամիկական ամրապնդման մասնիկները ծածկույթի կառուցվածքում նպաստում են կոմպոզիտային ծածկույթի հատուկ գործառույթներին (օրինակ՝ կոռոզիոն դիմադրություն, մաշվածության դիմադրություն, բարձր ջերմաստիճանի օքսիդացման դիմադրություն և այլն): Սովորաբար օգտագործվող մետաղ-կերամիկական կոմպոզիտային փոշիները ներառում են Fe, Co և Ni-ի վրա հիմնված կոմպոզիտային փոշիներ, որոնք ամրացված են կերամիկական մասնիկներով, ինչպիսիք են WC, SiC և Al2O3, որոնք լայնորեն օգտագործվում են մետաղ-կերամիկական կոմպոզիտային ծածկույթներ պատրաստելու համար բարձր կարծրությամբ, մաշվածության դիմադրությամբ և ուժեղ կոռոզիոն դիմադրություն: Դրանցից Al2O3 կերամիկան ունի բարձր հալման կետ, բարձր կարծրություն, ջերմային ընդարձակման փոքր գործակից և ուժեղ ֆիզիկական և քիմիական կայունություն: Տեղական և օտարերկրյա գիտնականները լայնածավալ հետազոտություններ են անցկացրել Al2O3 կերամիկական ծածկույթների վերաբերյալ: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ մաքուր Al2O3 կերամիկական ծածկույթներն ունեն այնպիսի խնդիրներ, ինչպիսիք են մեծ ծակոտկենությունը և թույլ միացման ուժը: Zhou Jianzhong et al. պատրաստել է Al2O3 կերամիկական ամրացված Fe901 մետաղ-կերամիկական կոմպոզիտային ծածկույթներ՝ օգտագործելով լազերային ծածկույթ, որն արդյունավետորեն բարելավում է ծածկույթի կարծրությունը և մաշվածության դիմադրությունը: Ni-ն ունի լավ ճկունություն և լավ կապող ազդեցություն: Ni ավելացնելով, ծածկույթի նստվածքի արդյունավետությունը և մեխանիկական հատկությունները կարող են արդյունավետորեն բարելավվել, և Al2O3 մասնիկների ամրացման ուժը կոմպոզիտային ծածկույթում կարող է ուժեղացվել: Al2O3-ով ուժեղացված Ni-ի վրա հիմնված կոմպոզիտային ծածկույթն ունի բարձր կարծրություն և կապող ամրություն և ցուցադրում է մակերեսի պաշտպանության լավ հատկանիշներ: Ներկայումս Ni-Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթի վերաբերյալ հետազոտությունը հիմնականում կենտրոնանում է դրա մաշվածության դիմադրության և հարակից մեխանիզմների վրա, իսկ ծածկույթի կոռոզիոն դիմադրության մասին քիչ զեկույցներ կան: Այս աշխատանքում նախապես մշակված փոշու մեթոդը կիրառվում է լազերային ծածկույթի տեխնոլոգիայի միջոցով չժանգոտվող պողպատի մակերեսին Ni-Al2O3 մետաղական կերամիկական կոմպոզիտային ծածկույթ պատրաստելու համար, որպեսզի համատեղվի Ni մետաղի բարձր քիմիական կայունությունը Al2O3-ի բարձր կարծրության ուժեղացման ազդեցության հետ, զգալիորեն նվազեցվի կոռոզիայի ռեակցիայի արագությունը և բարելավվի նյութի մակերեսային կարծրությունը, դրանով իսկ հասնելով 304 չժանգոտվող պողպատի կոռոզիոն դիմադրության և մակերեսային կարծրության բարելավման կրկնակի նպատակին։

1 Փորձ

1.1 նյութեր
Լազերային երեսպատման հիմքը 304 չժանգոտվող պողպատից է, և դրա քիմիական բաղադրությունը (ըստ զանգվածային մասի)՝ S 0.002%, P 0.042%, C 0.07%, Si 0.89%, Mn 1.92%, Ni 8.1%, Cr 18.2% և մնացորդը Fe է: Չափը 200 մմ × 150 մմ × 15 մմ է, իսկ ենթաշերտի միկրոկառուցվածքը ներկայացված է Նկար 1-ում: Ծածկման փոշին առևտրային բարձր մաքրության Ni փոշի է (մասնիկների միջին չափը 100 նմ, մաքրությունը 99.0%) և Al2O3 փոշի (միջին): մասնիկի չափը 2 մկմ, մաքրությունը 98.0%)։ Խառը փոշին խառնվել է QM-1 հորիզոնական սրճաղացով 250 ռ/րոպե մանրացման արագությամբ 6 ժամ, որպեսզի փոշին հավասարապես խառնվի: Նախքան երեսպատումը, խառը փոշին տեղադրեցին վակուումային չորացման ջեռոցում 150 °C ջերմաստիճանում 3 ժամ, խոնավությունը հեռացնելու համար: Նախքան երեսպատումը, ենթաշերտի մակերեսը փայլեցվել է SiC հղկաթուղթով, իսկ ենթաշերտի մակերեսը մաքրվել է ացետոնով՝ քսուքը հեռացնելու համար: Ենթաշերտը նախապես տաքացվել է մինչև 300 °C՝ նվազեցնելու ջերմային սթրեսը, որն առաջացել է ենթաշերտի և ծածկույթի միջև ջերմաստիճանի հսկայական գրադիենտից: Կոմպոզիտային ծածկույթի կայունությունն ապահովելու համար կատարվել է լազերային երեսպատում՝ օգտագործելով նախապես կարգավորվող փոշի, իսկ նախապես ամրացված փոշու հաստությունը կազմել է 0.9 մմ։

1.2 Ծածկույթի պատրաստում
Ծածկապատման սարքավորումն օգտագործում է JHL-1GX-2000 լազերային խելացի արտադրության համակարգ՝ 2 կՎտ առավելագույն հզորությամբ: Երեսպատման գործընթացի պարամետրերը. լազերային հզորություն 1.2 կՎտ, կետի տրամագիծը 3 մմ և սկանավորման արագությունը 350 մմ/րոպե: Ծածկույթի ավարտից հետո նմուշը բնականաբար սառչում է սենյակային ջերմաստիճանում: Նմուշը կտրվում է կոմպոզիտային ծածկույթի խաչմերուկի երկայնքով մետաղալարով կտրելու միջոցով, և նմուշը մաքրվում է անջուր էթանոլի մեջ՝ օգտագործելով ուլտրաձայնային մաքրող միջոց՝ մետաղագրական նմուշ ստանալու համար: Աղալից և փայլեցնելուց հետո նմուշը փորագրվում է 25 վրկ՝ օգտագործելով HCl (ծավալային բաժին 75%) և HNO3 (ծավալային բաժին 25%) խառը լուծույթ:

1.3 Ծածկույթի մորֆոլոգիա և փուլային բնութագրում
Ենթաշերտի միկրոկառուցվածքը դիտվել է Eclipse MA200 օպտիկական մանրադիտակով (OM), իսկ կոմպոզիտային ծածկույթի և դրա կոռոզիոն մակերեսի մորֆոլոգիան դիտարկվել է VEGA3 սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակով (SEM) էներգիայի ցրման սպեկտրոմետրով (EDS) և էներգիայով։ կատարվել է սպեկտրի վերլուծություն։ Կոմպոզիտային ծածկույթի փուլի կազմը վերլուծվել է բազմաֆունկցիոնալ ռենտգեն դիֆրակտոմետրով (XRD, լարումը 40 կՎ, հոսանք 200 մԱ, դիֆրակցիոն անկյուն 2θ 20°~80°):

1.4 Ծածկույթի կատարողականի բնութագրում
Կոմպոզիտային ծածկույթի խաչմերուկի միկրոկարծրությունը ստուգվել է HV 1000A միկրոկարծրության ստուգիչով, 400 գ բեռնման զանգվածով և 30 վրկ բեռնման ժամանակով: Յուրաքանչյուր չափման դիրքի միջև հեռավորությունը 0.1 մմ էր: Նմուշների նույն խմբի համար երեսպատման մակերեսից նույն հեռավորության վրա փորձարկվել է 3 կետ և վերցվել է միջին արժեքը։
Կոմպոզիտային ծածկույթը կնքվել է օրգանական սոսինձով, մերկացնելով մակերեսի 1 մմ2, և պատրաստվել է կոռոզիայից նմուշ: Կոռոզիայից նմուշը դրվեց 1 մոլ/լ նոսր աղաթթվի մեջ և ընկղմվեց կոռոզիայի մեջ սենյակային ջերմաստիճանում 5 ժամ: Կոռոզիոն արտադրանքները հեռացնելուց հետո այն կշռվել է, և կոմպոզիտային ծածկույթի քաշի կորստի արագությունը հաշվարկվել է կորոզիայի կորստի միջոցով՝ VL= (m1-m0)/t:
Այնտեղ, որտեղ m1-ը նմուշի զանգվածն է մինչև կոռոզիան, m0-ը նմուշի զանգվածն է կոռոզիայից հետո, իսկ t-ը կոռոզիայից ժամանակն է: Ametek Parstat 4000 էլեկտրաքիմիական աշխատանքային կայանը օգտագործվել է 1 մմ2 կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիայից նմուշի մակերեսի պոտենցիոդինամիկական բևեռացման կորը փորձարկելու համար: Կոռոզիոն միջավայրը 1 մոլ/լ նոսր աղաթթվի լուծույթն էր, հղման էլեկտրոդը՝ Ag/AgCl էլեկտրոդը, օժանդակ էլեկտրոդը՝ Pt էլեկտրոդը, իսկ աշխատանքային էլեկտրոդը՝ 1 մմ2 կոռոզիոն նմուշ: Բաց միացման պոտենցիալում 60 րոպե ընկղմվելուց հետո փորձարկումն իրականացվել է կայունացումից հետո: Պոտենցիոդինամիկ բևեռացման փորձարկումն իրականացվել է −1.5-1.5 միջակայքում՝ 1 մՎ/վ արագությամբ սկանավորման արագությամբ, և կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիոն ներուժը և կոռոզիոն հոսանքի խտությունը տեղադրվել են:

2 Արդյունքներ և քննարկում

2.1 Ծածկույթի մորֆոլոգիա և փուլային վերլուծություն
Ni-25%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթի խաչմերուկի միկրոկառուցվածքը ներկայացված է Նկար 2-ում: Ինչպես երևում է Նկար 2ա-ից, կոմպոզիտային ծածկույթն ունի միատեսակ կառուցվածք, չունի ակնհայտ թերություններ, ինչպիսիք են ծակոտիները և ճաքերը, և առկա է ակնհայտ մետալուրգիական կապող տարածք կոմպոզիտային ծածկույթի և ենթաշերտի միջև: Կոմպոզիտային ծածկույթը կարելի է բաժանել երեք մասի` երեսպատման շերտ (CL), մետալուրգիական կապի գոտի (MBZ) և ջերմային ազդեցության գոտի (HAZ): Ինչպես ցույց է տրված Նկար 2b-ում, CL գոտու ներքևի մասում կառուցվածքը նուրբ բջջային բյուրեղներ է: Ինչպես ցույց է տրված Նկար 2c-ում, CL գոտու կենտրոնը ուղղորդված աճով սյունաձև բյուրեղ է: Ինչպես ցույց է տրված Նկար 2d-ում, CL գոտու վերին մասի կառուցվածքը նուրբ հավասարազոր բյուրեղներ է: Քանի որ լազերային ճառագայթը շատ կարճ ժամանակով սկանավորում է փոշին, և ջերմաստիճանը արագ իջնում ​​է, կոմպոզիտային ծածկույթը արագ ամրանում և սառչում է՝ կազմելով համեմատաբար միատեսակ և նուրբ կառուցվածք: Համաձայն պնդացման տեսության՝ պինդ կառուցվածքի մորֆոլոգիան որոշվում է պինդ-հեղուկ միջերեսի կայունության գործակցով (G/R), որտեղ G-ը ջերմաստիճանի գրադիենտն է, իսկ R-ը՝ կարծրացման արագությունը։ CL գոտու հատակը մոտ է ենթաշերտին, արագ սառեցման արագությամբ և գերսառեցման մեծ աստիճանով՝ ձևավորելով նուրբ բջջային բյուրեղներ: Պնդացման գործընթացի ընթացքում կապող միջերեսին ուղղահայաց հովացման արագությունն ամենաարագն է, իսկ հացահատիկի բյուրեղացման արագությունը ամենաարագն է: Հետևաբար, սյունակային բյուրեղները առաջանում են CL գոտու կենտրոնում միջերեսին ուղղահայաց ուղղությամբ, ինչպես ցույց է տրված Նկար 2c-ում: Ինչպես ցույց է տրված Նկար 2d-ում, CL գոտու վերին մասը շփվում է օդի հետ, հովացման արագությունը արագ է, ցածր սառեցումը մեծ է, և հովացման արագությունը բոլոր ուղղություններով նույնն է՝ առաջացնելով նուրբ հավասարազոր բյուրեղներ: Պնդացման գործընթացում սառեցման տարբեր արագությունները հանգեցնում են տարբեր միկրոկառուցվածքների: Ելնելով լազերային ծածկույթի արագ հալման և ամրացման բնութագրերից՝ կոմպոզիտային ծածկույթի կառուցվածքը զգալիորեն զտված է սուբստրատի համեմատ: Կոմպոզիտային ծածկույթի EDS մակերեսի սկանավորման վերլուծության արդյունքները (Նկար 2) ներկայացված են Նկար 3-ում: Ինչպես ցույց է տրված Նկար 3a~c-ում, Fe և Cr տարրերը հավասարաչափ բաշխված են ծածկույթի և ենթաշերտի վրա, իսկ Ni-ը հիմնականում բաշխված է CL գոտում: Al և O տարրերը (ինչպես ցույց է տրված համապատասխանաբար 3d և e նկարներում) հիմնականում բաշխված են CL գոտու վերին մասում, ինչը ցույց է տալիս, որ Al2O3 մասնիկները հիմնականում բաշխված են CL գոտու վերին մասում, իսկ կոմպոզիտային ծածկույթը կազմված է մետաղից: շերտ և կերամիկական շերտ: Մետաղ-կերամիկական կոմպոզիտային ծածկույթների ձևավորման բանալին Ni-ի և Al2O3-ի ցրումն է փոշու մեջ և նրանց կողմից լազերային էներգիայի կլանման տարբերությունը: Երբ բարձր էներգիայի լազերային սկանավորում է կոմպոզիտային փոշին, փոշին և հիմքի մակերեսը ակնթարթորեն հալեցնում են բարձր ջերմաստիճանը: Քանի որ Al2O3-ի հալման կետը Ni-ից բարձր է, լազերային էներգիայի մեծ մասը կլանում է Ni փոշին, իսկ Ni փոշին ամբողջությամբ հալվում է: Al2O3 փոշու մի մասը փոքր-ինչ հալված է, բայց Al2O3-ը մնում է հատիկավոր տեսքով: Այն բանից հետո, երբ բարձր էներգիայի լազերային սկանավորում է փոշին, Ni փոշին և ենթաշերտը ամբողջությամբ հալվում են՝ ձևավորելով հալած լողավազան: Հալած ավազանում առաջանում է ուժեղ կոնվեկցիա, և Al2O3 մասնիկները հավասարապես ցրվում են: Քանի որ Al2O3 մասնիկների խտությունն ավելի ցածր է, քան մետաղական փուլը, դրանք հիմնականում բաշխվում են կոմպոզիտային ծածկույթի վերին մասում (ինչպես ցույց է տրված Նկար 4-ում)՝ ձևավորելով կերամիկական շերտ: Միջմետաղային միացությունները բաշխվում են կոմպոզիտային ծածկույթում՝ մետաղական շերտ ստեղծելու համար: Քանի որ Ni-ն լավ թրջվելու հատկություն ունի մետաղական մատրիցայի հետ, ձևավորվում է լավ մետաղագործական կապի գոտի, ինչը կոմպոզիտային ծածկույթն ավելի ամուր է կպչում հիմքին։

Ni-25%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթի փուլային բաղադրությունը որոշելու համար կոմպոզիտային ծածկույթը վերլուծվել է XRD-ով: Արդյունքները ներկայացված են Նկար 5-ում: Կոմպոզիտային ծածկույթի փուլը հիմնականում կազմված է Al2O3, Fe-Ni և Fe-Ni-Cr պինդ լուծույթներից: Քանի որ Fe-ի ատոմային շառավիղը շատ մոտ է Cr-ին և Ni-ին, Fe-ը կհալվի և կցրվի բարձր էներգիայի լազերային ճառագայթման տակ և կմիավորվի Cr-ի և Ni-ի հետ՝ ձևավորելով Fe-Ni և Fe-Ni-Cr պինդ լուծույթներ, որոնք գոյություն ունեն: որպես ավստենիտ բարձր ջերմաստիճաններում և սառչելուց հետո վերածվում մարտենզիտի: Fe-Ni-ի և Fe-Ni-Cr-ի պինդ լուծույթների առկայությունը ցույց է տալիս, որ մատրիցը և Ni-ի փոշին ամբողջությամբ հալվել են, իսկ մատրիցում գտնվող Fe-ն ամբողջությամբ ցրվել է հալված ավազանում: SEM-ի և EDS-ի վերլուծության հետ միասին կարելի է տեսնել, որ Al2O3 կերամիկական մասնիկներն ամբողջությամբ հալված չեն, և դրանց մեծ մասը դեռ գոյություն ունի մասնիկների տեսքով, ինչը հետագայում ապացուցում է Al2O3 կերամիկական փուլի առկայությունը:

Ni-x%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթի խաչմերուկը և մակերեսի մորֆոլոգիան ներկայացված են Նկար 6-ում: Ինչպես ցույց է տրված 6a, c, e և g նկարներում, Ni, Ni-15%Al2O3 և Ni-25%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթները խիտ են և չունեն ակնհայտ թերություններ: Al2O3 մասնիկները փոքր-ինչ հալվում են բարձր էներգիայի լազերային ճառագայթման տակ՝ ցույց տալով բաց մոխրագույն անկանոն հատիկավոր կառուցվածք։ Թեթևակի հալված Al2O3 մասնիկները Fe-Ni և Fe-Ni-Cr պինդ լուծույթների միացման ազդեցության տակ առաջացնում են կապող ազդեցություն և ավելի ամուր են համակցված՝ դրանով իսկ բարելավելով կոմպոզիտային ծածկույթի ձևավորման ազդեցությունը: Al2O3-ի պարունակության աճով աստիճանաբար ավելանում է Al2O3 մասնիկների թիվը կոմպոզիտային ծածկույթում։ Ni-35%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթի խաչմերուկում հայտնաբերվել են ավելի շատ ծակոտիներ, Al2O3 մասնիկները ագլոմերացվել են, և Al2O3 մասնիկները և միջմետաղական միացությունները առաջացրել են ծակոտիներ, որոնք ամուր չեն միացվել, ինչը հեշտությամբ հանգեցրել է ծակոտիների կրճատմանը: կոմպոզիտային ծածկույթի կատարումը. Ինչպես ցույց է տրված 6b, d, f և h նկարներում, Ni, Ni-15%Al2O3 և Ni-25%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթների մակերեսին ակնհայտ թերություններ չկան, մինչդեռ մակերեսի վրա կան ակնհայտ ճաքեր և ծակոտիներ: Ni-35%Al2O3
կոմպոզիտային ծածկույթներ. Ճեղքերը հիմնականում առաջանում են Al2O3 մասնիկների ագլոմերացիայի և տարրերի անհավասար բաշխման պատճառով ավելորդ լարվածությունից: Կոմպոզիտային ծածկույթի արագ հալման բնութագրերի շնորհիվ, C-ի և S-ի նման տարրերի O-ի արձագանքից առաջացած գազը ժամանակ չունի փախչելու, այդպիսով առաջացնելով ծակոտիներ: Ինչպես ցույց է տրված Նկար 6-ում, համապատասխան քանակի Al2O3 ավելացնելուց հետո կոմպոզիտային ծածկույթի մակերեսը խիտ է և չունի ակնհայտ թերություններ. ավելորդ Al2O3 ավելացնելուց հետո կոմպոզիտային ծածկույթը հակված է թերությունների, ինչպիսիք են ծակոտիները և ճաքերը:

2.2 Միկրոկարծրության վերլուծություն
Ni-x%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթի խաչմերուկի միկրոկարծրության կորը խորության ուղղությամբ ներկայացված է Նկար 7-ում: Ենթաշերտի միկրոկարծրությունը մոտ 164 HV է, իսկ կոմպոզիտային ծածկույթի միկրոկարծրությունը կարող է հասնել մինչև 1026.3: ՀՎ. Միկրոկարծրությունը 760HV-ի և 1HV-ի միջև է, ինչը 026-4 անգամ ավելի է, քան ենթաշերտը: Ինչպես ցույց է տրված Նկար 5-ում, կոմպոզիտային ծածկույթի միկրոկարծրությունը կտրուկ նվազում է աստիճանաբար մեծանալուց հետո: Դա պայմանավորված է նրանով, որ կոմպոզիտային ծածկույթի մակերեսային մակերեսի վրա կան որոշ թերություններ, ինչը հանգեցնում է մակերեսի ցածր միկրոկարծրության: Կոմպոզիտային ծածկույթի ներսում միկրոկառուցվածքը միատեսակ է և նուրբ, քիչ թերություններով, և կան մեծ թվով կոշտ փուլեր, և միկրոկարծրությունը աստիճանաբար մեծանում է. Ենթաշերտին մոտ գտնվող տարածքի միկրոկարծրությունը կտրուկ նվազում է, մինչև այն մոտենա հիմքի միկրոկարծրությանը: Al7O2-ի պարունակության ավելացմամբ, կոմպոզիտային ծածկույթի միկրոկարծրությունը սկզբում մեծանում է, ապա նվազում: Երբ Al3O2-ի զանգվածային բաժինը 3% է, կոմպոզիտային ծածկույթի միկրոկարծրությունը հասնում է ամենաբարձր արժեքին: Կոմպոզիտային ծածկույթի կարծրությունը կապված է դրա մակերեսի որակի և Al25O2 պարունակության հետ: Համակցված կոմպոզիտային ծածկույթի մորֆոլոգիայի և փուլային վերլուծության հետ՝ հիմնական պատճառներն են՝ նախ՝ լազերային ծածկույթի կոմպոզիտային ծածկույթը արագ սառեցման գործընթացում առաջացնում է մեծ աստիճանի ցածր սառեցում, դրանով իսկ կատարելագործելով ծածկույթի միկրոկառուցվածքը՝ կատարելով մանրահատիկի ամրացման դեր: կոմպոզիտային ծածկույթի վրա և զգալիորեն մեծացնելով կոմպոզիտային ծածկույթի միկրոկարծրությունը. երկրորդը, կոշտ լուծույթի ամրապնդման ազդեցությունը կոշտ ֆազերի Fe-Ni և Fe-Ni-Cr բարելավում է կոմպոզիտային ծածկույթի միկրոկարծրությունը: EDS-ի արդյունքների հետ համակցված (Նկար 3) կարելի է տեսնել, որ Ni-ի և Cr-ի պարունակությունը կոմպոզիտային ծածկույթում բարձր է, և հալված մատրիցում Fe ատոմները ենթարկվում են տարրերի դիֆուզիայի կոմպոզիտային ծածկույթում: Ni-ը և Cr-ը հեշտությամբ լուծվում են Fe-ում՝ առաջացնելով կոշտ պինդ լուծույթ; երրորդը, բարձր կարծրության Al3O2 կերամիկական մասնիկները ցրված են կոմպոզիտային ծածկույթի մեջ, ինչը հետագայում բարելավում է կոմպոզիտային ծածկույթի միկրոկարծրությունը: Երբ Al3O2-ի զանգվածային բաժինը հասնում է 3%-ի, կոմպոզիտային ծածկույթի մակերեսին հայտնվում են այնպիսի թերություններ, ինչպիսիք են ծակոտիները և ճաքերը, ինչը նվազեցնում է կոմպոզիտային ծածկույթի միկրոկարծրությունը։ Կարելի է տեսնել, որ Ni-x%Al35O2 (x≤3) կոմպոզիտային ծածկույթի միկրոկարծրության բարելավումը նպաստում է հացահատիկի զտման, պինդ լուծույթի ամրապնդման և մասնիկների ամրացման համակցված ազդեցությունից:

2.3 Ծածկույթի կոռոզիոն դիմադրության վերլուծություն
Ni-x%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթի քաշի կորստի արագությունը 1 մոլ/լ նոսր աղաթթվի մեջ 5 ժամ ընկղմվելուց հետո ներկայացված է Նկար 8-ում: Կորոզիայի կորստի արագությունը ցույց է տալիս սկզբում նվազման, ապա աճի միտում, իսկ կոռոզիոն դիմադրությունը ցույց է տալիս սկզբում աճի, ապա թուլացման միտում: Ni-8%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթի քաշի կորստի կոռոզիայի մակարդակը ամենափոքրն է, իսկ կոռոզիոն դիմադրությունը լավագույնն է: Ni-x%Al25O2 կոմպոզիտային ծածկույթի բևեռացման կորը և տեղադրման տվյալները ներկայացված են Նկար 3-ում: Ինչպես երևում է Նկար 2-ից, Ni-x%Al3O9 կոմպոզիտային ծածկույթների բևեռացման կորերը իրենց ձևով նման են: Al9O2-ի պարունակության աճով կոռոզիոն պոտենցիալը ցույց է տալիս սկզբում աճի, այնուհետև նվազման միտում, իսկ կոռոզիոն հոսանքի խտությունը ցույց է տալիս սկզբում նվազման, ապա աճի միտում: Ni-3%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթն ունի ամենաբարձր կոռոզիոն պոտենցիալը և ամենացածր կոռոզիոն հոսանքի խտությունը: Կոռոզիոն ներուժը ցույց է տալիս նյութի կոռոզիայի միտումը: Որքան մեծ է կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիայի ներուժը, այնքան քիչ հավանական է, որ այն կոռոզիայի ենթարկվի: Կոռոզիոն հոսանքի խտությունը և կոռոզիայի արագությունը ցույց են տալիս նյութի կոռոզիոն դիմադրության որակը: Որքան փոքր է կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիոն հոսանքի խտությունը և կոռոզիայի արագությունը, այնքան ավելի լավ է կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիոն դիմադրությունը: Կոմպոզիտային ծածկույթի ընկղմամբ կոռոզիայի փորձարկման և էլեկտրաքիմիական փորձարկման տվյալները ցույց են տալիս, որ Ni-25%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիոն հոսանքի խտությունը և կոռոզիայի արագությունը ամենափոքրն են, իսկ կոռոզիոն դիմադրությունը լավագույնն է: Al25O2 կոռոզիակայուն կերամիկական փուլը և Fe-Ni և Fe-Ni-Cr պինդ լուծույթները մեծացնում են կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիոն ներուժը: Ni-3%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթն ունի ավելի փոքր կոռոզիայի միտում, և դրա միկրոկառուցվածքն ավելի միատեսակ և խիտ է. Ni-25%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթն ունի թերություններ, ինչպիսիք են ծակոտիները և ճաքերը, և քայքայիչ հեղուկը ավելի հեշտ է ներխուժում ներքին տարածք, ինչը խորացնում է կոռոզիայի գործընթացը:

2 մոլ/լ նոսր աղաթթվի մեջ 3 ժամ ընկղմված Ni-x%Al1O5 կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիոն մակերեսի մորֆոլոգիան ներկայացված է Նկար 10-ում: կոռոզիոն տարածքն ավելի մեծ է, և ակնհայտորեն առկա է շարունակական մեծ տարածության հեղեղաձև կոռոզիոն տարածք, և կոռոզիոն փոսերը ավելի խորն են և ավելի մեծ: Ինչպես երևում է Նկար 10b-ից, Ni-10%Al15O2 կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիայի աստիճանը կրճատվել է, կոռոզիոն տարածքը կրճատվել է, շարունակական մեծ տարածության հեղեղաձև կոռոզիոն տարածքը կրճատվել է, կոռոզիոն փոսերը մակերեսային են, կոռոզիան։ փոսերը փոքր են, բայց թիվը մեծ է: Ni-3%Al25O2 կոմպոզիտային ծածկույթի կորոզիայի մորֆոլոգիան ներկայացված է Նկար 3c-ում: Կոմպոզիտային ծածկույթի մակերևույթի միայն մի փոքր մասն է կոռոզիայի ենթարկված, շարունակական հեղեղաձև կոռոզիայի տարածքն ավելի փոքր է, կոռոզիոն փոսերն ավելի փոքր են, և դրանց թիվը փոքր է, և կոռոզիայի աստիճանը էլ ավելի է նվազում: Ինչպես երևում է Նկար 10դ-ից, Ni-10%Al35O2 կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիայի աստիճանը սրվել է, կոռոզիայի տարածքը մեծացել է, շարունակական մեծ տարածության հեղեղաձև կոռոզիայի տարածքը մեծացել է, կոռոզիոն փոսի մակերեսն ավելի մեծ է, թիվն ավելի շատ է, իսկ կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիոն դիմադրությունը ավելի վատ է: Կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիոն մորֆոլոգիան ցույց է տալիս, որ Al3O2-ի պարունակության ավելացման հետ մեկտեղ կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիոն դիմադրությունը ցույց է տալիս սկզբում աճի, ապա թուլացման միտում, որոնց թվում Ni-3%Al25O2 կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիոն դիմադրությունը լավագույնն է: . Դա պայմանավորված է նրանով, որ կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիոն պոտենցիալը սկզբում մեծանում է, այնուհետև նվազում է, կոռոզիայի միտումը սկզբում թուլանում է, իսկ հետո մեծանում, կոռոզիոն հոսանքի խտությունը և կոռոզիայի արագությունը սկզբում նվազում են, իսկ հետո մեծանում, ինչի արդյունքում կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիայի աստիճանը սկզբում նվազում է և այնուհետև սրվում է, և կոռոզիոն տարածքը, որտեղ փոսային փոսն ընդարձակվում է և առաջանում ձորեր, սկզբում մեծանում է, իսկ հետո նվազում:

Երբ կոմպոզիտային ծածկույթը ընկղմվում է 1 մոլ/լ նոսր աղաթթվի մեջ, Cl− հեշտությամբ քայքայում է մակերևույթի պասիվացման թաղանթը, քայքայիչ հեղուկը շփվում է կոմպոզիտային ծածկույթի մակերեսի հետ, և ձևավորվում է կոռոզիոն գալվանական բջիջ, և տեղի է ունենում էլեկտրաքիմիական ռեակցիա: Այնպիսի տարրեր, ինչպիսիք են Fe, Cr և Ni, ենթարկվում են օքսիդացման ռեակցիաների անոդում, կորցնում են էլեկտրոնները և լուծվում՝ ձևավորելով ազատ կատիոններ, իսկ H+-ը ենթարկվում է վերականգնողական ռեակցիաների կաթոդում՝ առաջացնելով H2 արտահոսք, ինչի արդյունքում կոռոզիոն փոսեր են առաջանում կոռոզիոն մակերևույթի վրա՝ առաջացնելով կոմպոզիտ: ծածկույթը հետագայում կոռոզիայի ենթարկվի: Լազերային ծածկույթի արագ հալման և ամրացման շնորհիվ կոմպոզիտային ծածկույթի միկրոկառուցվածքը ավելի նուրբ է, քան ենթաշերտը, և զտված կառուցվածքի կոռոզիոն դիմադրությունն ավելի ուժեղ է: Հետևաբար, Ni-x%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիոն դիմադրությունը բարելավվում է մանրահատիկի ուժեղացման ազդեցության ներքո: Fe-Ni և Fe-Cr-Ni պինդ լուծույթները ամուր ամրացնում են Al2O3 մասնիկները կոմպոզիտային ծածկույթի մեջ, արդյունավետորեն կապում Al2O3 մասնիկները և կանխում են քայքայիչ հեղուկի ներթափանցումը կոմպոզիտային ծածկույթի միջով Al2O3 մասնիկների մոտ գտնվող ծակոտիների միջով: Պինդ լուծույթի ամրապնդման ազդեցությունը բարելավում է կոմպոզիտային ծածկույթի կոմպակտությունը և ուժեղացնում է կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիոն դիմադրությունը: Կոմպոզիտային ծածկույթին համապատասխան քանակությամբ Al2O3 ավելացնելուց հետո միկրոհալված Al2O3-ը կարող է արգելափակել կոռոզիոն ալիքը և նվազեցնել կոռոզիայի տարածքը: Al2O3-ի համապատասխան քանակի ավելացումը կարող է դեր խաղալ կոմպոզիտային ծածկույթի մասնիկների ամրապնդման գործում: Երբ ավելացվում է Al35O2-ի 3% զանգվածային բաժինը, մի կողմից, Al2O3-ի ավելցուկային ավելացումը հանգեցնում է նրան, որ մեծ թվով մասնիկներ չեն հալվում՝ մեծացնելով կոռոզիոն ալիքը և կոռոզիոն գալվանական բջիջների քանակը: Հետևաբար, Ni-35%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիոն դիմադրությունը նվազում է: Մյուս կողմից, Al2O3-ի ավելցուկային ավելացումից հետո կոմպոզիտային ծածկույթում մեծ քանակությամբ ծակոտիներ և ճաքեր կան, և քայքայիչ հեղուկը ավելի հավանական է, որ ներթափանցի կոմպոզիտային ծածկույթի ներսը ծակոտիների և ճաքերի միջով, դրանով իսկ արագացնելով կոռոզիան: արագությունը, ինչը հանգեցնում է Ni-35%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիոն դիմադրության նվազմանը: Ամփոփելով, Ni-x%Al2O3 (x≤25) կոմպոզիտային ծածկույթի կոռոզիոն դիմադրության բարելավումը մանրահատիկի ամրացման, պինդ լուծույթի ամրացման և մասնիկների ամրացման համակցված ազդեցության արդյունքն է:

3 եզրակացություններ
Բարձր կարծրության և կոռոզիակայուն Ni-x%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթը պատրաստվել է 304 չժանգոտվող պողպատի մակերեսի վրա լազերային երեսպատման տեխնոլոգիայով: Ուսումնասիրվել է Al2O3 պարունակության ազդեցությունը կոմպոզիտային ծածկույթի մորֆոլոգիայի, միկրոկարծրության և կոռոզիոն դիմադրության վրա: Հիմնական եզրակացությունները հետեւյալն են.

1) Կոմպոզիտային ծածկույթի և հիմքի միջև ձևավորվում է սերտ մետալուրգիական կապ: Կոմպոզիտային ծածկույթի միկրոկառուցվածքը ներկայացված է որպես նուրբ հավասարազոր բյուրեղներ, ուղղորդված սյունակային բյուրեղներ և բջջային բյուրեղներ՝ մակերեսից ներս: Ni-x%Al2O3 (x ≤ 25) կոմպոզիտային ծածկույթը միատեսակ է և խիտ, առանց ակնհայտ թերությունների: Ni-35%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթն ունի թերություններ, ինչպիսիք են ծակոտիները և ճաքերը: Ni-25%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթի հիմնական փուլերը կազմված են Al2O3, Fe-Ni և Fe-Ni-Cr պինդ լուծույթներից: Al2O3 մասնիկները հիմնականում բաշխված են CL գոտու վերին մասում՝ կերամիկական շերտ ստեղծելու համար: Միջմետաղային միացությունները հավասարաչափ բաշխված են CL գոտում՝ մետաղական շերտ ստեղծելու համար։ Al2O3 մասնիկները ամուր ամրացված են կոմպոզիտային ծածկույթի մեջ միջմետաղական միացությունների միջոցով:

2) Կոմպոզիտային ծածկույթի միկրոկարծրությունը սկզբում մեծանում է, իսկ հետո կտրուկ նվազում է ծածկույթի մակերեսից մինչև ենթաշերտը: Al2O3-ի պարունակության ավելացմամբ, կոմպոզիտային ծածկույթի միկրոկարծրությունը սկզբում մեծանում է, այնուհետև նվազում է, քաշի կորստի կոռոզիայի արագությունը սկզբում նվազում է, այնուհետև մեծանում է, կոռոզիոն պոտենցիալը սկզբում մեծանում է, այնուհետև նվազում է, իսկ կոռոզիոն հոսանքի խտությունը սկզբում նվազում է, ապա մեծանում: Ni-25%Al2O3 կոմպոզիտային ծածկույթն ունի ամենաբարձր միկրոկարծրություն և լավագույն կոռոզիոն դիմադրություն: Ni-x%Al2O3 (x≤25) կոմպոզիտային ծածկույթի միկրոկարծրության և կոռոզիոն դիմադրության բարելավումը արդյունք է մանրահատիկի ամրացման, պինդ լուծույթի ամրացման և մասնիկների ամրացման համակցված ազդեցության: