Cr-Ni zitsulo zosapanga dzimbiri zili ndi kukana bwino kwa dzimbiri ndipo zakhala zikugwiritsidwa ntchito kwambiri pamafuta amafuta, makampani opanga mankhwala, zakuthambo, zomangamanga zam'madzi, etc. makampani amakono. Komabe, m'malo owononga kwambiri mafakitale komanso malo oipitsidwa kwambiri monga ma inorganic acid, kukana kwa dzimbiri kwa thupi lake sikungakwaniritse zofunikira, ndipo moyo wake wautumiki uyenera kukulitsidwa ndiukadaulo woteteza zokutira pamwamba. Tekinoloje zamakono zokutira pamwamba monga kuyika kwa nthunzi, chithandizo cha kutentha kwa mankhwala, electroplating, kupopera mbewu mankhwalawa ndi laser cladding ndi njira zofunika zolimbikitsira kukana kwa dzimbiri kwa zinthu. Kafukufuku wapeza kuti zokutira yunifolomu ndi wandiweyani akhoza kukonzedwa ndi electroplating ndi nthunzi njira deposition, ndipo zokutira ali ndi chiyero mkulu ndi contable zikuchokera. Meng et al. anakonza zokutira wandiweyani superhydrophobic Zn-Fe pamwamba pa aloyi magnesium ndi electroplating. Chophimbacho chinawonetsa bwino kudziyeretsa, kukana kuvala komanso kukana dzimbiri. Poyerekeza ndi gawo lapansi la magnesium alloy, kukana kwa dzimbiri kwa zokutira kudakwera ndi 304%. Shan et al. adayika zokutira za CrN ndi CrSiN pazitsulo zosapanga dzimbiri za 87L, zomwe zimakulitsa kuuma kwapamtunda, zidapangitsa kuti madzi a m'nyanja asawonongeke komanso kuti zinthu ziziyenda bwino. Zovalazo zinakonzedwa ndi mankhwala opangira kutentha kwa mankhwala, kupopera mankhwala ndi njira zina, ndi kulondola kwapamwamba ndi makulidwe anali olamulirika, ndondomekoyi inali yosavuta komanso yosavuta kugwira ntchito. Xun Qingting et al. analimbitsa pamwamba pa GCr316 zitsulo ndi mankhwala kutentha mankhwala, ndipo kuuma kwake kunasintha kwambiri, ndipo makulidwe a wosanjikiza owuma anafika 15 mm. Liu et al. Kukonzekera bwino zokutira za Ag-BN ndi kupopera mbewu mankhwalawa kwa plasma, zomwe zimachepetsa kugundana kwa zokutira ndikuwongolera kukana kwawo kuvala.

Zovala zokonzedwa ndi ukadaulo wa electroplating ndi vapor deposition zili ndi mphamvu zomangirira zofooka ndi gawo lapansi komanso makulidwe owonda. Pamwamba pa zokutira zopopera zotentha ndizovuta ndipo zimakhala ndi porosity yayikulu. Chithandizo cha kutentha kwa mankhwala chimakhala ndi zofunikira kwambiri pazitsulo zapansi panthaka, ndipo zokutira zimakhala zovuta kukwaniritsa zofunikira za nthawi yayitali yogwira ntchito. Poyerekeza ndi matekinoloje ena ochizira pamwamba, ukadaulo wa laser cladding uli ndi zabwino zambiri, kuchepetsedwa kochepa, komanso kulumikizana bwino kwazitsulo. Nthawi zambiri amagwiritsidwa ntchito pokonzekera zokutira zapamwamba kwambiri ndi kuuma kwakukulu, kukana kuvala mwamphamvu ndi kukana kwa dzimbiri, zomwe zingathe kukwaniritsa cholinga cha workpiece kukonzanso ndi kusinthidwa.

Ukadaulo wa laser claddingNthawi zambiri amagwiritsa ntchito ufa wachitsulo, ufa wa ceramic, ndi chitsulo-ceramic composite ufa ngati zomangira. Metal ufa ali wettability wabwino ndi gawo lapansi ndipo n'zosavuta kupanga pafupi zitsulo chomangira, potero kuwongolera ndondomeko kupanga ntchito ❖ kuyanika. Ouyang Changyao et al. laser clad Stellite12 cobalt-based ufa pamwamba pa 304 zitsulo zosapanga dzimbiri ndipo adaphunzira za microstructure, kugawa zinthu, gawo ndi katundu wa zokutira. Zotsatira zake zidawonetsa kuti mawonekedwe a pamwamba pake anali abwino ndipo analibe cholakwika chilichonse. Zinapanga mgwirizano wazitsulo ndi gawo lapansi, ndipo kukana kwa dzimbiri kunakula bwino poyerekeza ndi gawo lapansi. Yang Wenbin et al. [23] anakonza mitundu iwiri yazitsulo zopangidwa ndi chitsulo ndi cobalt pamwamba pa chitsulo cha ER8. Chophimbacho chinali yunifolomu komanso yowundana, kupanga mgwirizano wabwino wazitsulo. Zitsanzo zachitsulo zokonzedwanso zonse zidawonetsa kukana kwabwino komanso kukana dzimbiri. Poyerekeza ndi zitsulo, zoumba ndi kuuma kwambiri, komanso bwino kuvala kukana, dzimbiri kukana, kutentha kukana ndi mkulu-kutentha oxidation kukana. Popeza katundu wakuthupi ndi mankhwala a ceramics, monga zotanuka modulus ndi matenthedwe kukulitsa coefficient, ndizosiyana kwambiri ndi zitsulo, zolakwika monga ming'alu ndi pores zimapangidwa mosavuta panthawi yopanga zotchingira, potero zimakhudza mphamvu yolumikizana pakati pa zokutira ndi gawo lapansi, zomwe zimapangitsa kuchepa kwapamwamba komanso magwiridwe antchito. Wang Ran et al. anathetsa mavuto a zokutira zadothi za Al2O3-ZrO2, monga kuphulika kwakukulu ndi kusweka kosavuta, pamlingo wina poyambitsa gawo lapansi. Pambuyo potenthetsa pa 300 ° C, kukhudzidwa kwa ng'anjo ya zokutira kunachepetsedwa kwambiri, koma ming'alu ikadalipo. Kafukufuku wasonyeza kuti kugwiritsa ntchito zokutira zitsulo-ceramic composite kumatha kuthetsa vuto la botolo la zokutira za ceramic. Mafuta ophatikizika a zitsulo-ceramic amakhala ndi kulimba komanso kusinthika kwabwino kwa ufa wachitsulo, komanso kuuma kwakukulu, kukana kuvala, komanso kukana dzimbiri kwa zida za ceramic. Posankha mitundu yosiyanasiyana ya ufa wachitsulo ndi ceramic ndikusintha chiŵerengero cha zigawo ziwirizi, zokutira zachitsulo-ceramic zokhala ndi zolakwika zochepa ndi mphamvu zomangirira kwambiri zimatha kukonzekera. The intermetallic mankhwala ndi unmelted ceramic reinforcement particles mu ❖ kuyanika dongosolo ndi abwino kwa ntchito yeniyeni ya gulu ❖ kuyanika (monga kukana dzimbiri, kuvala kukana, kutentha makutidwe ndi okosijeni kukana, etc.). Mafuta ophatikizika achitsulo-ceramic omwe amagwiritsidwa ntchito nthawi zambiri amaphatikiza ufa wa Fe, Co, ndi Ni-based composite ufa wolimbikitsidwa ndi tinthu tating'ono tadothi monga WC, SiC, ndi Al2O3, zomwe zimagwiritsidwa ntchito kwambiri popanga zokutira zachitsulo-ceramic zolimba kwambiri, zolimba, komanso kukana dzimbiri mwamphamvu. Pakati pawo, ma ceramics a Al2O3 ali ndi malo osungunuka kwambiri, kuuma kwakukulu, kokwanira kakang'ono kakuwonjezera kutentha, komanso kukhazikika kwathupi ndi mankhwala. Akatswiri apakhomo ndi akunja achita kafukufuku wambiri pa zokutira zadothi za Al2O3. Zotsatira zikuwonetsa kuti zokutira zoyera za Al2O3 za ceramic zimakhala ndi zovuta monga porosity yayikulu komanso mphamvu zomangira zofooka. Zhou Jianzhong et al. anakonza Al2O3 ceramic-kulimbitsa Fe901 zitsulo-ceramic gulu zokutira ntchito laser cladding, amene bwino patsogolo kuuma ndi kuvala kukana ❖ kuyanika. Ni ali ndi ductility wabwino ndi zotsatira zabwino kugwirizana. Powonjezera Ni, ndi mafunsidwe dzuwa ndi mawotchi zimatha ❖ kuyanika akhoza bwino bwino, ndi pinning mphamvu Al2O3 particles mu ❖ kuyanika gulu akhoza kumatheka. Al2O3-wowonjezera Ni-based ❖ kuyanika kompositi ali ndi kuuma kwambiri ndi mphamvu yomangirira, ndipo amawonetsa makhalidwe abwino otetezera pamwamba. Pakalipano, kafukufuku wa Ni-Al2O3 wokutira wamagulu amayang'ana kwambiri kukana kwake kuvala ndi njira zofananira, ndipo pali malipoti ochepa okhudzana ndi kukana kwa dzimbiri. Mu pepalali, chisanadze anapereka ufa njira ntchito kukonzekera Ni-Al2O3 zitsulo ceramic gulu ❖ kuyanika pamwamba zitsulo zosapanga dzimbiri ndi laser cladding luso, kuti kuphatikiza mkulu mankhwala bata zitsulo Ni ndi mkulu kuuma kulimbitsa zotsatira za Al2O3, kuchepetsa dzimbiri anachita mlingo, ndi kusintha pamwamba kuuma zinthu, potero kukwaniritsa kulimbikira kwa 304 kuuma pamwamba ndi kukwaniritsa zolinga ziwiri zolimba pamwamba. zitsulo.

1 Yesani

Zida za 1.1
Gawo laling'ono la laser ndi 304 chitsulo chosapanga dzimbiri, ndipo kapangidwe kake kake (mwa magawo ambiri) ndi: S 0.002%, P 0.042%, C 0.07%, Si 0.89%, Mn 1.92%, Ni 8.1%, Cr 18.2%, ndi balance ndi Fe. Kukula kwake ndi 200 mm × 150 mm × 15 mm, ndipo microstructure ya gawo lapansi ikuwonetsedwa mu Chithunzi 1. The cladding ufa ndi malonda apamwamba chiyero Ni ufa (avereji tinthu kukula 100 nm, chiyero 99.0%) ndi Al2O3 ufa (avereji kukula kwa tinthu 2 μm, chiyero 98.0%). Ufa wosakaniza unasakanizidwa mu chopukusira chopingasa QM-1 pa liwiro la 250 r / min kwa 6 h kuti ufa ukhale wosakanikirana. Asanaphike, ufa wosakanikiranawo udayikidwa mu uvuni wowumitsa wosasunthika pa 150 ° C kwa maola atatu kuchotsa chinyezi. Asanaphike, gawo lapansi limapukutidwa ndi sandpaper ya SiC ndipo gawo lapansi limatsukidwa ndi acetone kuchotsa mafuta. Gawo lapansili lidatenthedwa mpaka 3 ° C kuti muchepetse kupsinjika kwa kutentha komwe kumachitika chifukwa cha kutentha kwakukulu pakati pa gawo lapansi ndi zokutira. Pofuna kutsimikizira kukhazikika kwa zokutira zophatikizika, kuyika kwa laser kunkachitika pogwiritsa ntchito ufa wokhazikitsidwa kale, ndipo makulidwe a ufa wokhazikitsidwa kale anali 300 mm.

1.2 Kukonzekera zokutira
Zida zotchingira zimagwiritsa ntchito njira yopangira laser ya JHL-1GX-2000 yokhala ndi mphamvu yopitilira 2 kW. Kuyika magawo ndondomeko: laser mphamvu 1.2 kW, malo m'mimba mwake 3 mm, ndi sikani liwiro 350 mm/mphindi. Kuyikako kukamalizidwa, chitsanzocho chimakhazikika mwachibadwa mpaka kutentha. Chitsanzocho chimadulidwa pamtanda wa ❖ kuyanika kwamagulu ndi kudula kwa waya, ndipo chitsanzocho chimatsukidwa mu anhydrous ethanol pogwiritsa ntchito ultrasonic chotsukira kuti mupeze chitsanzo cha metallographic. Pambuyo popera ndi kupukuta, chitsanzocho chimayikidwa kwa 25 s pogwiritsa ntchito njira yosakanikirana yomwe ili ndi HCl (gawo lachigawo 75%) ndi HNO3 (gawo lachigawo 25%).

1.3 Kuphimba ma morphology ndi mawonekedwe a gawo
Ma microstructure a gawo lapansi adawonedwa ndi Eclipse MA200 optical microscope (OM), ndi morphology ya zokutira zophatikizika ndi corrosion pamwamba pake zidawonedwa ndi VEGA3 scanning electron microscope (SEM) yokhala ndi mphamvu ya dispersive spectrometer (EDS), ndi mphamvu. kusanthula kwa sipekitiramu kunachitika. Mapangidwe a gawo lopaka lamagulu adawunikidwa ndi ma X-ray diffractometer (XRD, voteji 40 kV, 200 mA yamakono, diffraction angle 2θ ya 20 ° ~ 80 °).

1.4 Makhalidwe a ntchito zokutira
Kulimba kwapang'onopang'ono kwa gawo la mtanda wa zokutira zophatikizika kunayesedwa ndi woyesa wa HV 1000A microhardness, wokhala ndi kulemera kwa 400 g ndi nthawi yotsitsa ya 30 s. Mtunda pakati pa malo aliwonse oyezera unali 0.1 mm. Kwa gulu lomwelo la zitsanzo, mfundo za 3 zinayesedwa pamtunda womwewo kuchokera pamwamba pa zokutira, ndipo mtengo wapakati unatengedwa.
Chophimba chophatikizikacho chinasindikizidwa ndi guluu organic, poyera 1 mm2 pamwamba, ndipo chitsanzo cha dzimbiri chinapangidwa. Chitsanzo cha dzimbiri chinayikidwa mu 1 mol/L dilute hydrochloric acid ndi kumizidwa mu dzimbiri kutentha firiji kwa 5 h. Pambuyo pochotsa zinthu zowonongeka, zinayesedwa, ndipo kutayika kwa chiwombankhanga cha mphira wamagulu kunawerengedwera pogwiritsa ntchito kutaya kulemera kwake: VL = (m1- m0) / t.
Pamene m1 ndi kulemera kwa chitsanzo chisanayambe dzimbiri, m0 ndi kulemera kwa chitsanzo pambuyo pa dzimbiri, ndipo t ndi nthawi ya dzimbiri. Ametek Parstat 4000 electrochemical workstation idagwiritsidwa ntchito kuyesa potentiodynamic polarization curve ya 1 mm2 composite coating cocorrosion sampuli pamwamba. Sing'anga ya dzimbiri inali 1 mol/L dilute hydrochloric acid solution, maelekitirodi owerengera anali Ag/AgCl elekitirodi, ma elekitirodi wothandiza anali Pt elekitirodi, ndipo elekitirodi yogwira ntchito inali 1 mm2 ya zitsanzo za dzimbiri. Pambuyo pa kumizidwa pamtunda wotseguka kwa mphindi 60, mayeserowo adachitidwa pambuyo pokhazikika. Kuyesa kwa potentiodynamic polarization kunachitika mumtundu wa -1.5 ~ 1.5 pa liwiro la scanning ya 1 mV / s, ndipo kuthekera kwa kutu ndi kuchuluka kwamphamvu kwaposachedwa kwa zokutira zophatikizika zidayikidwa.

2 Zotsatira ndi zokambirana

2.1 Coating morphology ndi kusanthula gawo
Kapangidwe kakang'ono ka gawo la mtanda wa Ni-25% Al2O3 wokutira wamagulu akuwonetsedwa Chithunzi 2. Monga momwe zikuwonekera kuchokera ku Chithunzi 2a, chophimba chophatikizika chimakhala ndi mawonekedwe ofanana, palibe zolakwika zoonekeratu monga pores ndi ming'alu, ndipo pali malo odziwikiratu omangira zitsulo pakati pa zokutira zophatikizika ndi gawo lapansi. The ❖ kuyanika gulu akhoza kugawidwa mu magawo atatu: cladding wosanjikiza (CL), metallurgical chomangira zone (MBZ) ndi kutentha bwanji zone (HAZ). Monga momwe tawonetsera pa Chithunzi 2b, kapangidwe kamene kali pansi pa chigawo cha CL ndi makristasi abwino. Monga tawonetsera pa Chithunzi 2c, pakatikati pa CL zone ndi kristalo wa columnar ndi kukula kolowera. Monga momwe tawonetsera pa Chithunzi 2d, kapangidwe kamene kali pamwamba pa chigawo cha CL ndi makhiristo abwino. Popeza mtengo wa laser umayang'ana ufawo kwakanthawi kochepa kwambiri ndipo kutentha kumatsika mwachangu, zokutira zophatikizika zimalimba ndikuzizira mwachangu, ndikupanga mawonekedwe ofanana komanso abwino. Malingana ndi chiphunzitso cha solidification, morphology ya mapangidwe olimba amatsimikiziridwa ndi chinthu chokhazikika (G / R) cha mawonekedwe olimba amadzimadzi, pamene G ndi kutentha kwa kutentha ndi R ndi mlingo wokhazikika. Pansi pa chigawo cha CL chili pafupi ndi gawo lapansi, ndi kuzizira kwachangu komanso kuzizira kwakukulu, kupanga makristasi abwino a ma cell. Pa ndondomeko solidification, kuzirala mlingo perpendicular kwa kugwirizana mawonekedwe ndi yachangu, ndi mlingo crystallization njere ndi yachangu. Chifukwa chake, makhiristo a columnar amapangidwa pakatikati pa chigawo cha CL motsatira njira yolumikizira mawonekedwe, monga momwe tawonetsera pa Chithunzi 2c. Monga momwe tawonetsera pa Chithunzi 2d, pamwamba pa chigawo cha CL chikugwirizana ndi mpweya, kutentha kwazizira kumakhala kofulumira, kuzizira kumakhala kwakukulu, ndipo kuzizira kwa madera onse kumakhala kofanana, kumapanga makristasi abwino osakanikirana. Panthawi yolimbitsa thupi, kuzizira kosiyanasiyana kumabweretsa ma microstructures osiyanasiyana. Kutengera kusungunuka kwachangu komanso kulimba kwamakhalidwe a laser cladding, kapangidwe kawo zokutira kophatikizika kumayengeka kwambiri poyerekeza ndi gawo lapansi. Zotsatira za kusanthula kwa EDS pamwamba pa zokutira zophatikizika (Chithunzi 2) zikuwonetsedwa mu Chithunzi 3. Monga momwe ziwonetsedwera mu Zithunzi 3a ~ c, Fe ndi Cr zinthu zimagawidwa mofanana mu zokutira ndi gawo lapansi, ndipo Ni imagawidwa makamaka ku CL zone. Zinthu za Al ndi O (monga momwe ziwonetsedwera mu Zithunzi 3d ndi e, motsatira) zimagawidwa makamaka pamwamba pa chigawo cha CL, kutsimikizira kuti ma particles a Al2O3 amagawidwa kwambiri pamwamba pa chigawo cha CL, ndipo chophimba chophatikizika chimapangidwa ndi chitsulo. wosanjikiza ndi ceramic wosanjikiza. Chinsinsi cha mapangidwe zitsulo-ceramic gulu zokutira ndi kubalalitsidwa kwa Ni ndi Al2O3 mu ufa, ndi kusiyana mayamwidwe awo laser mphamvu. Pamene laser yamphamvu kwambiri imayang'ana ufa wamagulu, ufa ndi gawo lapansi zimasungunuka nthawi yomweyo ndi kutentha kwakukulu. Popeza malo osungunuka a Al2O3 ndi apamwamba kuposa a Ni, mphamvu zambiri za laser zimatengedwa ndi Ni powder, ndipo ufa wa Ni umasungunuka kwathunthu. Gawo la Al2O3 ufa limasungunuka pang'ono, koma Al2O3 imakhalabe mu mawonekedwe a granular. Pambuyo pa laser yamphamvu kwambiri imayang'ana ufa, ufa wa Ni ndi gawo lapansi zimasungunuka kuti apange dziwe losungunuka. Wamphamvu convection kwaiye mu dziwe wosungunuka, ndi Al2O3 particles ndi wogawana omwazika. Popeza kachulukidwe Al2O3 particles ndi otsika kuposa zitsulo gawo, iwo makamaka anagawira pamwamba pa gulu ❖ kuyanika (monga momwe chithunzi 4), kupanga ceramic wosanjikiza. Mitundu ya intermetallic imagawidwa mu zokutira zophatikizika kuti apange chitsulo chosanjikiza. Popeza Ni ali ndi kunyowa kwabwino ndi matrix achitsulo, malo abwino omangira zitsulo amapangidwa, kupangitsa zokutira zophatikizika kumangika kwambiri ku gawo lapansi.

Kuti tidziwe mawonekedwe amtundu wa Ni-25% Al2O3 wokutira wophatikizika, zokutira zophatikizika zidawunikidwa ndi XRD. Zotsatira zikuwonetsedwa mu Chithunzi 5. Gawo la chophimba chophatikizika chimapangidwa makamaka ndi njira zolimba za Al2O3, Fe-Ni, ndi Fe-Ni-Cr. Popeza kuti ma radius a atomiki a Fe ali pafupi kwambiri ndi Cr ndi Ni, Fe idzasungunuka ndi kufalikira pansi pa kuwala kwa laser high-energy, ndikuphatikizana ndi Cr ndi Ni kupanga Fe-Ni ndi Fe-Ni-Cr zolimba zothetsera, zomwe zilipo. monga austenite pa kutentha kwambiri ndikusintha kukhala martensite pambuyo kuzirala. Kukhalapo kwa njira zolimba za Fe-Ni ndi Fe-Ni-Cr kumasonyeza kuti matrix ndi ufa wa Ni wasungunuka kwathunthu, ndipo Fe mu matrix wafalikira kwathunthu mu dziwe losungunuka. Kuphatikizidwa ndi kusanthula kwa SEM ndi EDS, zitha kuwoneka kuti ma particles a Al2O3 ceramic sasungunuka kwathunthu, ndipo ambiri aiwo akadalipo ngati tinthu tating'onoting'ono, zomwe zimatsimikiziranso kukhalapo kwa gawo la Al2O3 ceramic.

Mtanda ndi mawonekedwe a pamwamba a Ni-x% Al2O3 wokutira wophatikizika akuwonetsedwa mu Chithunzi 6. Monga momwe tawonetsera mu Zithunzi 6a, c, e, ndi g, zigawo za Ni, Ni-15% Al2O3, ndi Ni-25% Al2O3 zokutira ndi wandiweyani ndipo alibe chilema zoonekeratu. The Al2O3 particles ndi pang'ono anasungunuka pansi mkulu-mphamvu laser walitsa, kusonyeza kuwala imvi kusakhazikika granular dongosolo. The pang'ono anasungunuka Al2O3 particles kutulutsa pinning zotsatira pansi pa kugwirizana zochita za Fe-Ni ndi Fe-Ni-Cr olimba njira, ndipo kwambiri olimba pamodzi, potero kuwongolera kupanga zotsatira za ❖ kuyanika gulu. Ndi kuwonjezeka kwa okhutira Al2O3, chiwerengero cha Al2O3 particles mu gulu ❖ kuyanika pang'onopang'ono kumawonjezera. Mu gawo la mtanda wa Ni-35% Al2O3 ❖ kuyanika gulu, pores zambiri anapezeka, ndi Al2O3 particles agglomerated, ndi Al2O3 particles ndi intermetallic mankhwala opangidwa pores, amene sanali olimba pamodzi, zomwe zinachititsa kuti kuchepetsa ntchito ya zokutira kompositi. Monga momwe Zithunzi 6b, d, f, ndi h, palibe zolakwika zoonekeratu padziko Ni, Ni-15% Al2O3, ndi Ni-25% Al2O3 zokutira gulu, pamene pali ming'alu zoonekeratu ndi pores pamwamba pa Ndi-35%Al2O3
zokutira zophatikiza. The ming'alu makamaka amayamba chifukwa cha kupsyinjika kwambiri chifukwa cha agglomeration wa Al2O3 particles ndi m'gulu kugawa zinthu. Chifukwa cha kusungunuka kwachangu kwa zokutira zophatikizika, mpweya wopangidwa ndi zomwe zinthu monga C ndi S ndi O alibe nthawi yothawa, motero amapanga pores. Monga momwe tawonetsera mu Chithunzi 6, mutatha kuwonjezera kuchuluka koyenera kwa Al2O3, pamwamba pa chophimba chophatikizika ndi chowuma ndipo alibe zolakwika zoonekeratu; mutatha kuwonjezera Al2O3 mopitirira muyeso, ❖ kuyanika kophatikizana kumakhala kovutirapo ndi zolakwika monga pores ndi ming'alu.

2.2 Kusanthula kwa Microhardness
Kusintha kwa kusintha kwa microhardness ya gawo la mtanda la Ni-x% Al2O3 chophimba chophatikizika motsatira njira yakuya chikusonyezedwa mu Chithunzi 7. The microhardness ya gawo lapansi ili pafupi 164HV, ndipo microhardness ya chophimba chophatikizika imatha kufika ku 1026.3 HV. Kulimba kwakung'ono kuli pakati pa 760HV ndi 1 026HV, komwe ndi 4 mpaka 5 kukwezeka kuposa kwa gawo lapansi. Monga momwe tawonetsera pa Chithunzi 7, microhardness ya zokutira zophatikizika zimachepa kwambiri pambuyo pakuwonjezeka pang'onopang'ono. Izi zili choncho chifukwa pali zolakwika zina pamtunda wosaya wa zokutira zophatikiza, zomwe zimapangitsa kuti pakhale kulimba kwapang'onopang'ono pamwamba; ndi microstructure mkati mwa ❖ kuyanika gulu ndi yunifolomu ndi zabwino, ndi zolakwika zochepa, ndipo pali chiwerengero chachikulu cha magawo olimba, ndi microhardness pang'onopang'ono kuwonjezeka; kulimba kwapang'onopang'ono kwa dera lomwe lili pafupi ndi gawo lapansi kumachepa kwambiri mpaka kuyandikira kulimba kwapang'onopang'ono kwa gawo lapansi. Ndi kuchuluka kwa Al2O3 zili, ndi microhardness wa ❖ kuyanika gulu kumawonjezeka choyamba ndiyeno amachepetsa. Pamene gawo lalikulu la Al2O3 ndi 25%, microhardness ya zokutira zophatikizika zimafika pamtengo wapamwamba kwambiri. Kuuma kwa zokutira zophatikizika kumagwirizana ndi mawonekedwe ake apamwamba komanso zomwe zili mu Al2O3. Kuphatikizidwa ndi morphology ndi gawo kusanthula ❖ kuyanika gulu, zifukwa zazikulu ndi: choyamba, ndi laser cladding gulu ❖ kuyanika umapanga mlingo waukulu wa undercooling pa ndondomeko mofulumira kuzirala, potero kuyenga microstructure wa ❖ kuyanika, kusewera bwino njere kulimbikitsa udindo. pa ❖ kuyanika gulu, ndi kwambiri kuonjezera microhardness wa ❖ kuyanika gulu; chachiwiri, yankho olimba kulimbikitsa zotsatira za magawo ovuta Fe-Ni ndi Fe-Ni-Cr bwino microhardness wa ❖ kuyanika gulu. Kuphatikizidwa ndi zotsatira za EDS (Chithunzi 3), zitha kuwoneka kuti zomwe zili mu Ni ndi Cr mu zokutira zophatikizika ndizokwera, ndipo ma atomu a Fe mu matrix osungunuka amakumana ndi kufalikira kwazinthu muzopaka zophatikiza. Ni ndi Cr amasungunuka mosavuta mu Fe kuti apange yankho lolimba lolimba; chachitatu, mkulu-kuuma Al2O3 ceramic particles omwazika mu ❖ kuyanika gulu, amenenso bwino microhardness wa ❖ kuyanika gulu. Pamene gawo lalikulu la Al2O3 likufika pa 35%, zolakwika monga pores ndi ming'alu zimawonekera pamwamba pa ❖ kuyanika kwamagulu, zomwe zimachepetsa microhardness ya ❖ kuyanika. Zitha kuwoneka kuti kusintha kwa microhardness ya Ni-x% Al2O3 (x≤25) kumapindula ndi zotsatira zophatikizana zokongoletsedwa ndi tirigu, kulimbikitsa njira zolimba komanso kulimbitsa tinthu.

2.3 Kuwunika kwa ❖ kuyanika kukana dzimbiri
Kuchuluka kwa kuwonongeka kwa chiwombankhanga cha Ni-x% Al2O3 chophikira chophatikizika pambuyo pa kumizidwa mu 1 mol / L kuchepetsa hydrochloric acid kwa 5 h kukuwonetsedwa mu Chithunzi 8. Monga momwe tawonera pa Chithunzi 8, ndi kuwonjezeka kwa Al2O3 okhutira, kulemera kwake. Kuwonongeka kwa dzimbiri kumawonetsa chizolowezi chocheperako kenako ndikuwonjezeka, ndipo kukana kwa dzimbiri kumawonetsa chizolowezi choyamba kuchulukira kenako kufooka. Kutsika kwa dzimbiri kwa Ni-25% Al2O3 yokutira yophatikizika ndiyo yaying'ono kwambiri ndipo kukana kwa dzimbiri ndikwabwino kwambiri. Mphepete mwa polarization ndi deta yoyenerera ya Ni-x% Al2O3 yophimba yopangidwa ndi mawonekedwe akuwonetsedwa mu Chithunzi 9. Monga momwe tawonera pa Chithunzi 9, ma curve a polarization a Ni-x% Al2O3 opangidwa ndi opangidwa ndi ofanana ndi mawonekedwe. Ndi kuchuluka kwa zomwe zili mu Al2O3, kuthekera kwa dzimbiri kukuwonetsa chizolowezi choyamba kuchulukirachulukira kenako ndikuchepera, ndipo kachulukidwe kameneka kakuwonetsa kutsika koyamba ndikuwonjezeka. Chophimba cha Ni-25% Al2O3 chili ndi mphamvu zowononga kwambiri komanso kusachulukira kochepa kwambiri kwapano. Kuthekera kwa dzimbiri kumasonyeza chizolowezi cha dzimbiri cha zinthu. Kuchuluka kwa dzimbiri kwa zokutira zophatikizika, m'pamenenso sizikhala ndi dzimbiri. Kachulukidwe kakachulukidwe ka dzimbiri ndi kuchuluka kwa dzimbiri zikuwonetsa mtundu wa kukana kwa dzimbiri. Kachulukidwe kakachulukidwe ka dzimbiri ndi kachulukidwe kakachulukidwe kakachulukidwe kakachulukidwe kakachulukidwe kakachulukidwe kakang'ono, ndiye kuti kachulukidwe kakachulukidwe kakachulukidwe kazinthu kameneka ndi kambirimbiri. Kuzama kwa dzimbiri ndi kuyesa kwa electrochemical kuyesa kokwanira kwa zokutira zophatikizika kumawonetsa kuti kuchuluka kwa dzimbiri ndi kuchuluka kwa dzimbiri kwa Ni-25% Al2O3 zokutira zophatikiza ndizochepa kwambiri, ndipo kukana kwa dzimbiri ndikwabwino kwambiri. Gawo la ceramic la Al2O3 lolimbana ndi dzimbiri komanso mayankho olimba a Fe-Ni ndi Fe-Ni-Cr amawonjezera kuthekera kwa dzimbiri kwa zokutira zophatikiza. Chophimba cha Ni-25% Al2O3 chimakhala ndi kachitidwe kakang'ono ka dzimbiri ndipo microstructure yake imakhala yofanana komanso yowundana; Kupaka kophatikizana kwa Ni-35% Al2O3 kuli ndi zolakwika monga pores ndi ming'alu, ndipo madzi owononga amakhala osavuta kulowa mkati, zomwe zimakulitsa njira ya dzimbiri.

Kuwonongeka kwa corrosion surface morphology ya Ni-x% Al2O3 yokutira yophatikizika yomizidwa mu 1 mol / L kuchepetsa hydrochloric acid kwa 5 h ikuwonetsedwa mu Chithunzi 10. Monga momwe tawonera pa Chithunzi 10a, pamwamba pa ❖ kuyanika kwa Ni kumawonongeka kwambiri, malo a dzimbiri ndi okulirapo, ndipo dera lalikulu losalekeza lokhala ngati ngalande mwachiwonekere lilipo, ndipo maenje a dzimbiri amakhala akuya ndi okulirapo. Monga tikuonera pa Chithunzi 10b, mlingo wa dzimbiri wa Ni-15% Al2O3 wokutira wophatikizika wachepetsedwa, malo owonongawo amachepetsedwa, malo opitilira muyeso owoneka ngati mikwingwirima amachepetsedwa, maenje a dzimbiri ndi osaya, dzimbiri. maenje ndi ang'onoang'ono, koma chiwerengero chake ndi chachikulu. Kapangidwe ka corrosion of the Ni-25% Al2O3 coposite coating ikuwonetsedwa pa Chithunzi 10c. Gawo laling'ono chabe la zitsulo zophatikizika zomwe zimapangidwira zimakhala zowonongeka, malo opitirira ozungulira ngati gully ndi ang'onoang'ono, maenje owononga ndi ang'onoang'ono ndipo chiwerengero ndi chaching'ono, ndipo digiri ya corrosion imachepetsedwa. Monga tikuwonera pa Chithunzi 10d, kuchuluka kwa dzimbiri kwa Ni-35% Al2O3 kukulirakulira, malo owonongawo akuchulukirachulukira, malo opitilira muyeso owoneka ngati ngalande akuwonjezeka, dzenje la dzimbiri ndi lalikulu, chiwerengero ndi chochuluka, ndipo kukana kwa dzimbiri kwa ❖ kuyanika kophatikizana kumakhala koipitsitsa. Maonekedwe a corrosion of the composite coating akuwonetsanso kuti pakuwonjezeka kwa zinthu za Al2O3, kukana kwa dzimbiri kwa zokutira zophatikizika kumawonetsa chizolowezi choyamba kuwonjezereka kenako kufowoka, komwe kukana kwa dzimbiri kwa Ni-25% Al2O3 ndikobwino kwambiri. . Izi ndichifukwa choti kuthekera kwa dzimbiri kwa zokutira zophatikizika kumawonjezeka koyamba kenako kumachepa, chizolowezi cha dzimbiri chimachepa, kenako chimawonjezeka, kachulukidwe kakali pano ndi kuchuluka kwa dzimbiri kumachepa kaye kenako kumawonjezeka, zomwe zimapangitsa kuti kuchuluka kwa dzimbiri kwa zokutira zophatikiza kuchepe koyamba. kenako kukulitsa, ndipo malo a dzimbiri omwe dzenje la dzenje limafutukuka kuti apange mikwingwirima imayamba imachuluka kenaka imachepa.

Pamene − − − − − − − − − − − − − kuwononga hydrochloric acid kuwononga pamwamba passivation filimu, zowononga madzi kukhudzana pamwamba pa ❖ kuyanika, ndi dzimbiri galvanic selo amapangidwa, ndipo electrochemical anachita. Zinthu monga Fe, Cr, ndi Ni zimakumana ndi ma oxidation reaction pa anode, zimataya ma elekitironi ndikusungunuka kuti zipange ma cations aulere, ndipo H + imakumana ndi kuchepa kwa cathode kuti ipangitse kuthawa kwa H1, zomwe zimapangitsa kuti maenje a dzimbiri pamwamba pa dzimbiri, kuchititsa kompositi. zokutira kuti ziwonongeke. Chifukwa cha kusungunuka kofulumira ndi kulimba kwa laser cladding, microstructure ya zokutira zophatikizika ndi zabwino kuposa za gawo lapansi, ndipo kukana kwa dzimbiri kwa kapangidwe koyenga kumakhala kolimba. Chifukwa chake, kukana kwa dzimbiri kwa zokutira zamagulu a Ni-x% Al2O2 kumatheka chifukwa cha kulimbitsa bwino kwambewu. The Fe-Ni ndi Fe-Cr-Ni olimba njira pini mwamphamvu Al3O2 particles mu gulu ❖ kuyanika ❖ kuyanika, bwino kugwirizana ndi Al3O2 particles, ndi kuteteza madzi zikuwononga kulowa gulu ❖ kuyanika kudzera pores pafupi Al3O2 particles. Njira yolimbitsira njira yolimbikitsira imathandizira kuphatikizika kwa zokutira zophatikiza ndikulimbitsa kukana kwa dzimbiri kwa zokutira zophatikiza. Pambuyo powonjezera kuchuluka koyenera kwa Al3O2 ku zokutira zophatikizika, Al3O2 yosungunuka pang'ono imatha kuletsa njira yowononga ndikuchepetsa malo owononga. Kuphatikiza kwa kuchuluka koyenera kwa Al3O2 kumatha kukhala ndi gawo pakulimbitsa tinthu tambirimbiri. Pamene 3% gawo lalikulu la Al35O2 likuwonjezeredwa, kumbali imodzi, kuwonjezereka kwakukulu kwa Al3O2 kumapangitsa kuti tinthu tambirimbiri tisasungunuke, kuonjezera njira yowonongeka ndi chiwerengero cha maselo a galvanic. Chifukwa chake, kukana kwa dzimbiri kwa Ni-3% Al35O2 ❖ kuyanika kwamagulu kumachepetsedwa. Komano, pambuyo kuwonjezera mopitirira muyeso wa Al3O2, pali ambiri pores ndi ming'alu mu ❖ kuyanika gulu, ndi madzi dzimbiri akhoza kulowa mkati mwa gulu ❖ kuyanika kudzera pores ndi ming'alu, potero imathandizira dzimbiri. mlingo, kuchititsa kuchepa kwa dzimbiri kukana kwa Ni-3% Al35O2 ❖ kuyanika gulu. Mwachidule, kusintha kwa kukana kwa dzimbiri kwa Ni-x% Al3O2 (x≤3) ≤25) ≤XNUMX ≤XNUMX ≤ ≤ ≤XNUMX zotsatira ophatikizana zotsatira zabwino kulimbikitsa mbewu, kulimbikitsa njira olimba ndi tinthu kulimbikitsa.

Zotsatira za 3
Chophimba cha Ni-x% Al2O3 cholimba kwambiri komanso chosagwira dzimbiri chinakonzedwa pamwamba pa chitsulo chosapanga dzimbiri cha 304 ndi ukadaulo wa laser cladding. Zotsatira za zomwe zili mu Al2O3 pa morphology, microhardness ndi kukana kwa dzimbiri za zokutira zophatikiza zidaphunziridwa. Mfundo zazikuluzikulu ndi izi.

1) Chomangira chokhazikika chazitsulo chimapangidwa pakati pa zokutira zophatikizika ndi gawo lapansi. Mapangidwe ang'onoang'ono a zokutira zophatikizika amawonetsedwa ngati makhiristo abwino ofananirako, makristasi owongolera a columnar ndi makristasi am'manja kuchokera pamwamba kupita mkati. Chophimba cha Ni-x% Al2O3 (x ≤ 25) ndi yunifolomu komanso wandiweyani popanda zolakwika zoonekeratu. Chophimba cha Ni-35% Al2O3 chili ndi zolakwika monga pores ndi ming'alu. Magawo akuluakulu a zokutira zamagulu a Ni-25% Al2O3 amapangidwa ndi mayankho olimba a Al2O3, Fe-Ni, ndi Fe-Ni-Cr. The Al2O3 particles makamaka anagawira pamwamba pa CL zone kupanga ceramic wosanjikiza. Mankhwala a intermetallic amagawidwa mofanana mu CL zone kuti apange chitsulo chosanjikiza. The Al2O3 particles ndi zolimba zaikidwa mu gulu ❖ kuyanika ndi intermetallic mankhwala.

2) Kulimba kwapang'onopang'ono kwa zokutira kophatikiza kumawonjezeka koyamba kenako kumachepa kwambiri kuchokera pamalo opaka mpaka pansi. Ndi kuwonjezeka kwa Al2O3 okhutira, ndi microhardness wa ❖ kuyanika ❖ kuyanika kumawonjezeka choyamba ndiyeno amachepetsa, kuwonda kwa dzimbiri kumachepetsa poyamba ndiyeno kumawonjezeka, kuthekera kwa dzimbiri kumawonjezeka poyamba ndiyeno kumachepa, ndi kachulukidwe dzimbiri panopa amachepetsa poyamba ndiyeno kumawonjezeka. Chophimba cha Ni-25% Al2O3 chimakhala ndi microhardness yapamwamba kwambiri komanso kukana bwino kwa dzimbiri. Kusintha kwa microhardness ndi kukana dzimbiri kwa Ni-x% Al2O3 (x≤25) ≤XNUMX) ≤XNUMX ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤XNUMX zotsatira zophatikizana ndi kulimbitsa bwino kwambewu, kulimbitsa njira yolimba komanso kulimbitsa tinthu.