Birta aan lahayn Cr-Ni waxay leedahay iska caabin daxalka deegaanka ah oo aad u wanaagsan, waxaana si weyn looga isticmaalay dhinacyada Batroolka, warshadaha kiimikada, hawada sare, injineernimada badda, iwm. warshadaha casriga ah. Si kastaba ha noqotee, jawiga warshadaha ee aadka u wasakhaysan iyo jawiga wasakhaysan sida aashitada inorganic, iska caabbinta daxalka jidhkeeda wali ma buuxin karto shuruudaha, adeegeedana waxay u baahan tahay in lagu kordhiyo tignoolajiyada ilaalinta daahan. Tiknoolajiyada dahaarka ee casriga ah sida kaydinta uumiga, daaweynta kulaylka kiimikaad, korantada, buufinta kulaylka iyo xidhidhiyaha laysarka ayaa ah habab muhiim ah oo lagu wanaajiyo iska caabinta daxalka ee sagxadaha maadada. Daraasaduhu waxay ogaadeen in dahaarka labbiska ah iyo cufan lagu diyaarin karo farsamooyin koronto ah iyo farsamaynta uumiga, iyo dahaarka ayaa leh nadiif sare oo la xakameyn karo. Meng iyo al. loo diyaariyey daahan superhydrophobic Zn-Fe oo cufan oo ku yaal dusha sare ee daawaha magnesium iyadoo la isticmaalayo koronto. Dahaarka ayaa muujiyay is-nadiifin heer sare ah, xirashada caabbinta iyo iska caabinta daxalka. Marka la barbar dhigo substrate alloy magnesium, caabbinta daxalka ee daahan ayaa la hagaajiyay 304%. Shan iyo al. daahan CrN iyo CrSiN on 87L ahama, taas oo kordhisay adkaanta dusha, hagaajiyay caabbinta daxalka biyaha badda iyo sifooyinka tribological ee alaabta. Dahaarka waxaa lagu diyaariyey daaweynta kulaylka kiimikada, buufinta kulaylka iyo habab kale, iyo saxnaanta dusha sare iyo dhumucda ayaa la xakameynayay, habka ayaa ahaa mid fudud oo sahlan in la shaqeeyo. Xun Qingting iyo al. waxay xoojisay dusha sare ee birta GCr316 iyadoo lagu dawaynayo kulaylka kiimikaad, adaygeedana si wayn ayaa loo hagaajiyay, dhumucda lakabka adagna wuxuu gaadhay 15 mm. Liu iyo al. si guul leh loogu diyaariyey dahaarka Ag-BN by buufinta balasmaha, taas oo hoos u dhigtay isku-dhafka isku-dhafka ee dahaarka oo wanaajisay caabbinta xirashada.

Dahaarka lagu diyaariyey koronto-samaynta iyo tignoolajiyada kaydinta uumiga ayaa leh awood isku xidhid daciif ah oo leh substrate iyo dhumuc dhuuban. Dusha sare ee daahan buufinta kulaylku waa qallafsan yahay oo wuxuu leeyahay porosity weyn. Daawaynta kulaylka kiimikadu waxay leedahay shuruudo sare oo loogu talagalay walxaha substrate-ka, iyo daboolku way adagtahay in la buuxiyo shuruudaha shaqada muddada dheer. Marka la barbar dhigo teknoolojiyadda daawaynta dusha kale, tignoolajiyada dhejinta laysarka waxay leedahay faa'iidooyinka waxtarka sare, milanka hooseeya, iyo isku xidhka macdanta wanaagsan. Waxaa inta badan loo isticmaalaa in lagu diyaariyo daahan oo tayo sare leh oo leh engegnaan sare, caabbinta xidhashada xoog leh iyo iska caabin daxalka, kaas oo gaari kara ujeedada dayactirka dusha workpiece iyo wax ka beddelka.

Tignoolajiyada dhejinta laser-kaguud ahaan waxay isticmaashaa budada birta ah, budada dhoobada ah, iyo budada isku dhafan ee birta-ceramiga ah sida alaabta wax lagu daboolo. Budada birtu waxay leedahay qoyaan wanaagsan oo leh maaddada substrate waxayna fududahay in la sameeyo dammaanad bir ah oo dhow, taas oo hagaajinaysa habka samaynta waxqabadka daahan. Ouyang Changyao iyo al. Laser clad Stellite12 budada cobalt-ku salaysan ee dusha sare ee 304 birta aan la taaban karin oo bartay qaab-dhismeedka yaryar, qaybinta curiyaha, wajiga iyo sifooyinka dahaarka. Natiijadu waxay muujisay in tayada dusha sare ee dahaarka ay wanaagsan tahay oo aysan lahayn cillado muuqda. Waxay samaysatay xidhid bir ah oo leh substrate-ka, iyo iska caabinta daxalka ayaa si weyn loo hagaajiyay marka la barbar dhigo substrate-ka. Yang Wenbin iyo al. [23] waxay diyaarisay laba nooc oo bir-ku-salaysan iyo dahaar-ku-salaysan bir ah oo ku yaal dusha sare ee birta giraangiraha ER8. Dusha sare ee dahaarka ayaa ahaa mid isku mid ah oo cufan, taas oo samaynaysa dammaanad bir ah oo wanaagsan. Tijaabooyin birta giraangiraha ah oo la dayactiray ayaa dhamaantood muujiyay caabbinta xidhashada wanaagsan iyo iska caabinta daxalka. Marka la barbar dhigo biraha, ceramics waxay leeyihiin adkeysi sare, sidoo kale waxay si fiican u xirtaan caabbinta, iska caabinta daxalka, caabbinta kulaylka iyo iska caabinta oksaydhka heerkulka sare. Tan iyo sifooyinka jireed iyo kiimikaad ee dhoobada, sida modules laastikada iyo iskudhafka ballaarinta kulaylka, ay aad uga duwan yihiin kuwa biraha ah, cilladaha sida dildilaaca iyo daloolada ayaa si fudud loo soo saaraa inta lagu jiro habka xiritaanka, taas oo saameynaysa xoogga isku xirnaanta ee u dhexeeya daahan iyo substrate-ka, taasoo keentay hoos u dhaca tayada dusha sare iyo waxqabadka. Wang Ran iyo al. xaliyay dhibaatooyinka Al2O3-ZrO2 daahan dhoobada, sida dillaaca sare iyo dildilaaca fudud, ilaa xad by preheating substrate ah. Kadib kulaylka 300 ° C, dareenka dillaaca ee daahan ayaa si weyn hoos ugu dhacay, laakiin dildilaaca ayaa weli jiray. Cilmi-baaristu waxay muujisay in isticmaalka birta-ceramic-ka isku-dhafka ah ee isku-dhafka ah ay xallin karto dhibaatada dhalooyinka ee dhoobada dhoobada. Budada isku dhafan ee birta-ceramic waxay leeyihiin adkaanta iyo habsocodka wanaagsan ee budada birta, iyo sidoo kale adkaanta sare, xirashada caabbinta, iyo iska caabinta daxalka ee alaabta budada dhoobada ah. Iyadoo la dooranayo noocyada kala duwan ee biraha iyo budada dhoobada ah iyo hagaajinta saamiga ka kooban ee labada, dhejisyada isku dhafan ee birta-ceramic ee leh cilladaha yar iyo xoogga isku xirnaanta sare ayaa la diyaarin karaa. Xirmooyinka intermetallic iyo walxaha xoojinta dhoobada aan la dhalaalin ee qaab dhismeedka dahaarka ayaa ku habboon shaqooyinka gaarka ah ee daahan isku dhafan (sida caabbinta daxalka, xirashada caabbinta, caabbinta oksaydhka heerkulka sare, iwm.). Caadi ahaan loo isticmaalo budada isku dhafan ee birta-ceramiga ah waxaa ka mid ah Fe, Co, iyo Ni-ku salaysan budada isku dhafan ee lagu xoojiyay walxaha dhoobada ah sida WC, SiC, iyo Al2O3, kuwaas oo si ballaaran loo isticmaalo si loogu diyaariyo dahaarka isku dhafan ee birta- dhoobada leh ee adag, xidho caabbinta, iyo iska caabin daxalka xooggan. Waxaa ka mid ah, ceramics Al2O3 waxay leeyihiin bar dhalaalaysa sare, adkaansho sare, iskudar balaadhinta kulaylka yar, iyo xasilooni jidheed iyo kiimiko oo xoog leh. Culimada gudaha iyo kuwa ajnabiga ah waxay sameeyeen cilmi baaris ballaaran oo ku saabsan lakabyada dhoobada ee Al2O3. Natiijooyinka waxay muujinayaan in dahaarka dhoobada Al2O3 saafiga ah ay leeyihiin dhibaatooyin sida porosity weyn iyo xoogga isku xirnaanta daciifka ah. Zhou Jianzhong iyo al. la diyaariyey Al2O3 dhoobada-xoojiyey Fe901 biraha-ceramic-ka kooban ee isku-dhafka ah ee isku-dhafan iyadoo la adeegsanayo laysarka laysarka, kaas oo si wax ku ool ah u wanaajiyey adkaanta iyo xidhashada caabbinta dahaarka. Ni waxay leedahay ductility wanaagsan iyo saamayn isku xidhid wanaagsan. Marka lagu daro Ni, wax ku oolnimada dhigaalka iyo sifooyinka farsamada ee daahan ayaa si wax ku ool ah loo wanaajin karaa, iyo xoogga gunta ee qaybaha Al2O3 ee daahan isku dhafan ayaa la wanaajin karaa. Al2O3-ku-salaysan Ni-ku-salaysan dahaarka isku-dhafan ayaa leh adayg sare iyo xoogga isku-xidhka, waxayna muujisaa sifooyin ilaalin dusha sare ah. Waqtigan xaadirka ah, cilmi-baarista ku saabsan daahan Ni-Al2O3 ee isku dhafan ayaa inta badan diiradda saaraya caabbinta xirashada iyo hababka la xidhiidha, waxaana jira warbixino yar oo ku saabsan caabbinta daxalka ee daahan. Warqadan, habka budada ah ee horay loo dejiyay ayaa loo isticmaalaa in lagu diyaariyo Ni-Al2O3 daahan dhoobada isku dhafan ee dusha sare ee birta birta ah ee tignoolajiyada laysarka, si loogu daro xasiloonida kiimikada sare ee birta Ni iyo saamaynta xoojinta engegnaanta sare ee Al2O3, waxay si weyn u yaraynaysaa heerka falcelinta daxalka, iyo hagaajinta adayga dusha sare ee alaabta, si loo gaaro himilooyinka adag ee birta dual 304.

1 Tijaabi

Qalabka 1.1
Substrate-ka lakabka leysarka waa 304 bir ah, iyo ka kooban kiimikaad (iyadoo loo eegayo jajab) waa: S 0.002%, P 0.042%, C 0.07%, Si 0.89%, Mn 1.92%, Ni 8.1%, Cr 18.2%, iyo dheelitirka waa Fe. Cabbirku waa 200 mm × 150 mm × 15 mm, iyo qaab-dhismeedka yar-yar ee substrate-ka ayaa lagu muujiyey Jaantuska 1. Budada daboolka ah waa ganacsi nadiif ah oo sarreeya Ni budada (celceliska cabbirka qaybta 100 nm, nadiifnimada 99.0%) iyo budada Al2O3 (celceliska budada Al2O98.0 Cabbirka walxaha 1 μm, daahirnimadu 250%). Budada isku dhafka ah waxaa lagu qasi jiray furimaha toosan ee QM-6 xawli shiididda oo ah 150 r/daqiiqo 3 saac si budada si siman loogu qaso. Kahor inta aan la daboolin, budada isku dhafan waxaa lagu riday foornada qalajiyaha faakuumka 300 ° C ilaa 0.9 saacadood si looga saaro qoyaanka. Kahor inta aan la xidhin, dusha sare ee substrate-ka waxaa lagu nadiifiyay warqad ciid ah oo SiC ah waxaana dusha sare ee substrate lagu nadiifiyay acetone si looga saaro dufanka. Substrate-ka ayaa horay loo sii kululeeyay ilaa XNUMX °C si loo yareeyo walbahaarka kulaylka ee ay keento heerkulka weyn ee u dhexeeya substrate-ka iyo dahaarka. Si loo hubiyo xasilloonida daahan isku-dhafka ah, dhejinta laysarka ayaa la sameeyay iyadoo la adeegsanayo budada hore loo dejiyay, dhumucda budada horay loo dhigayna waxay ahayd XNUMX mm.

1.2 diyaarinta dahaarka
Qalabka dahaadhku wuxuu isticmaalaa nidaamka wax soo saarka garaadka ee JHL-1GX-2000 laser oo leh awoodda ugu badan ee 2 kW. Halbeegyada habka xidhitaanka: awoodda laysarka ee 1.2 kW, dhexroorka barta 3 mm, iyo xawaaraha iskaanka ee 350 mm/daqiiqo. Ka dib marka daboolka la dhammeeyo, muunada si dabiici ah ayaa loogu qaboojin doonaa heerkulka qolka. Muunada waxaa lagu gooyaa qaybta iskutallaabta ee daahan isku dhafan iyadoo la jarayo silig, muunaddana waxaa lagu nadiifiyaa ethanol anhydrous iyadoo la isticmaalayo nadiifiyaha ultrasonic si loo helo muunad metallograph ah. Shiidista iyo turxaan bixinta ka dib, muunada waxaa loo sawiraa 25 s iyadoo la isticmaalayo xal isku dhafan oo ka kooban HCl (jajab jajab 75%) iyo HNO3 (jajabka 25%).

1.3 Dahaarka qaab-dhismeedka iyo muujinta wajiga
Qaab-dhismeedka yar-yar ee substrate-ka waxa lagu arkay Eclipse MA200 optic microscope (OM), iyo qaab-dhismeedka daahan ka kooban iyo dusha daxalkiisa waxaa lagu arkay VEGA3 scanning electron microscope (SEM) oo leh spectrometer tamarta kala firdhisa (EDS), iyo tamarta falanqaynta spectrum ayaa la sameeyay. Halabuurka wajiga daahan ka kooban waxaa lagu falanqeeyay by a multifunctional X-ray diffractometer (XRD, danab 40 kV, hadda 200 mA, diffraction xagal 2θ of 20 ° ~ 80 °).

1.4 Tilmaamaha waxqabadka daahan
Microhardness-ka isdhaafka ah ee daahan isku dhafan ayaa lagu tijaabiyay tijaabiye HV 1000A microhardness, oo leh cuf rar ah 400 g iyo wakhtiga rarida ee 30 s. Masaafada u dhaxaysa booska cabbir kasta wuxuu ahaa 0.1 mm. Koox isku mid ah oo muunado ah, 3 dhibcood ayaa lagu tijaabiyay masaafada isku mid ah ee dusha dahaarka, celceliska qiimaha ayaa la qaaday.
Dahaarka isku dhafan ayaa lagu xidhay koollo organic ah, oo soo bandhigay 1 mm2 ee dusha sare, iyo muunad daxal ah ayaa la sameeyay. Muunadda daxalka waxaa lagu meeleeyay 1 mol/L milil hydrochloric acid waxaana lagu dhex milmay daxalka heerkulka qolka 5 saac. Ka dib markii la saaro alaabta daxalka, waa la miisaamay, iyo heerka daxalka miisaanka lumay ee daahan isku dhafan ayaa la xisaabiyaa iyadoo la isticmaalayo miisaanka daxalka: VL= (m1-m0) / t.
Meesha m1 ay tahay tirada muunada ka hor daxalka, m0 waa tirada muunada ka dib daxalka, t waa wakhtiga daxalka. Goobta shaqada ee Ametek Parstat 4000 waxaa loo isticmaalay in lagu tijaabiyo qalooca polarization potentiodynamic ee dusha muunada daxalka ee 1 mm2. Dhexdhexaadiyaha daxalka wuxuu ahaa 1 mol/L dareeraha aashitada hydrochloric, korantada tixraaca waxay ahayd Ag/AgCl electrode, kaaliyaha korantada wuxuu ahaa Pt electrode, korantada shaqaynaysa waxay ahayd 1 mm2 ee muunada daxalka. Ka dib dhexgalka awoodda wareegga furan ee 60 min, tijaabada waxaa la sameeyay xasilinta ka dib. Tijaabada polarization potentiodynamic waxaa lagu sameeyay inta u dhaxaysa -1.5 ~ 1.5 xawaaraha sawirida ee 1 mV / s, iyo suurtagalnimada daxalka iyo cufnaanta hadda jirta ee daahan isku dhafan ayaa lagu rakibay.

2 Natiijooyinka iyo doodaha

2.1 Dahaarka qaab-dhismeedka iyo falanqaynta wajiga
Qaab-dhismeedka-yar ee qaybta isku-tallaabta ee Ni-25% Al2O3 daahan ka kooban ayaa lagu muujiyey sawirka 2. Sida laga arki karo jaantuska 2a, dahaarka isku-dhafka ah wuxuu leeyahay qaab-dhismeed isku mid ah, ma jiraan cillado muuqda sida daldaloolada iyo dildilaaca, waxaana jira meel isku xiran oo birta ah oo cad oo u dhaxaysa daahan isku dhafan iyo substrate-ka. Daahanka isku dhafan waxaa loo qaybin karaa saddex qaybood: lakabka daboolan (CL), aagga isku xidhka birta (MBZ) iyo aagga kuleylka saameeya (HAZ). Sida ku cad Jaantuska 2b, qaab dhismeedka hoose ee aagga CL waa crystals gacanta oo fiican. Sida ku cad sawirka 2c, bartamaha aagga CL waa kiristaalo tiir leh oo leh korriin jihada. Sida ku cad Jaantuska 2d, qaab-dhismeedka sare ee aagga CL waa crystals oo siman. Maadaama laydhka laysarka uu baadhayo budada wakhti aad u gaaban heerkulkuna si degdeg ah hoos ugu dhaco, daaha ka samaysan isku dhafan wuu adkeeyaa oo si degdeg ah u qaboojiyaa, samaynta qaab dhismeed yar oo isku mid ah oo fiican. Marka loo eego aragtida adkeynta, qaab-dhismeedka qaab-dhismeedka adag waxaa lagu go'aamiyaa qodobka xasiloonida (G/R) ee dhexdhexaadiyaha dareeraha adag, halkaasoo G uu yahay heerkulka heerkulka iyo R waa heerka xoojinta. Qeybta hoose ee aagga CL waxay ku dhowdahay substrate-ka, oo leh heer qaboojin degdeg ah iyo heer aad u sarreeya oo qaboojin ah, samaynta kiristaalo gacanta oo wanaagsan. Inta lagu jiro habka adkeyn, heerka qaboojinta si siman interface isku xidhka ayaa ah kan ugu dhaqsaha badan, iyo heerka crystallization hadhuudhku waa kan ugu dhaqsaha badan. Sidaa darteed, kiristaalo tiirar ah ayaa laga soo saaray bartamaha aagga CL iyadoo la raacayo jihada toosan ee isdhexgalka, sida ku cad sawirka 2c. Sida ku cad Jaantuska 2d, sare ee aagga CL wuxuu la xidhiidhaa hawada, heerka qaboojintu waa mid degdeg ah, qaboojintu waa weyn tahay, heerka qaboojinta dhammaan jihooyinka waa isku mid, soo saarista crystals equiaxed fine. Inta lagu jiro habka xoojinta, heerarka qaboojinta ee kala duwan waxay keenaysaa qaab-dhismeedyo yaryar oo kala duwan. Iyada oo ku saleysan dhalaalidda degdega ah iyo sifooyinka adkeynta ee laysarka laysarka, qaab dhismeedka daahan isku dhafan ayaa si weyn loo safeeyey marka la barbar dhigo substrate-ka. Natiijooyinka falanqaynta iskaanka dusha EDS ee dahaarka isku dhafan (Jaantuska 2) ayaa lagu muujiyay sawirka 3. Sida ku cad jaantusyada 3a ~ c, walxaha Fe iyo Cr waxay si siman ugu qaybsan yihiin dahaarka iyo substrate-ka, iyo Ni inta badan waxaa loo qaybiyaa aagga CL. Walxaha Al iyo O (sida ku cad jaantusyada 3d iyo e, siday u kala horreeyaan) ayaa inta badan loo qaybiyaa xagga sare ee aagga CL, taas oo caddaynaysa in qaybaha Al2O3 ay inta badan ku qaybsan yihiin xagga sare ee aagga CL, daahan isku dhafanna wuxuu ka kooban yahay bir. lakabka iyo lakabka dhoobada. Furaha samaynta dahaadhka isku dhafan ee birta-ceramic waa kala firdhinta Ni iyo Al2O3 ee budada, iyo farqiga u dhexeeya nuugista tamarta laysarka. Marka leysarka tamarta sare uu baaro budada isku dhafan, budada iyo dusha sare ayaa isla markiiba dhalaalay heerkul sare. Maadaama barta dhalaalaysa ee Al2O3 ay ka sarreyso kan Ni, inta badan tamarta laysarka waxaa nuugta budada Ni, budada Ni si buuxda ayaa loo dhalaaliyaa. Qayb ka mid ah budada Al2O3 ayaa waxoogaa dhalaalay, laakiin Al2O3 waxay ku sii jirtaa qaab granular ah. Ka dib markii leysarka tamarta sare uu baaro budada, Ni budada iyo substrate-ka ayaa si buuxda u dhalaali si ay u sameeyaan barkad dhalaalaysa. Isku-laabasho xooggan ayaa ka dhex abuurma barkadda dhalaalaysa, iyo walxaha Al2O3 ayaa si siman u kala firdhiyey. Maaddaama cufnaanta qaybaha Al2O3 ay ka hooseeyaan kan wejiga birta, waxay inta badan u qaybsan yihiin dusha sare ee daahan isku dhafan (sida ku cad sawirka 4), sameynta lakab dhoobo ah. Xeryahooda intermetallic ayaa loo qaybiyaa daahan isku dhafan si ay u sameeyaan lakab bir ah. Maadaama Ni ay leedahay qoyaan wanaagsan oo leh shaxanka birta, aag isku xidhid bir ah oo wanaagsan ayaa la sameeyay, taas oo ka dhigaysa daahan isku dhafan oo si adag ugu xidhan substrate-ka.

Si loo go'aamiyo halabuurka wejiga ee Ni-25% Al2O3 daahan ka kooban, daahan isku dhafan ayaa lagu falanqeeyay XRD. Natiijooyinka waxaa lagu muujiyey Jaantuska 5. Wajiga dahaadhka isku dhafan wuxuu inta badan ka kooban yahay Al2O3, Fe-Ni, iyo Fe-Ni-Cr xalal adag. Maaddaama raadiyaha atomiiga ee Fe uu aad ugu dhow yahay kan Cr iyo Ni, Fe wuxuu dhalaali doonaa oo ku faafi doonaa hoosta shucaaca laysarka tamarta sare leh, wuxuuna ku daraa Cr iyo Ni si loo sameeyo Fe-Ni iyo Fe-Ni-Cr xalal adag, kuwaas oo jira. sida austenite heerkulka sare oo u beddelo martensite ka dib qaboojinta. Jiritaanka Fe-Ni iyo Fe-Ni-Cr xalal adag ayaa muujinaya in matrixka iyo budada Ni ay si buuxda u dhalaaleen, iyo Fe ee matrixka ayaa si buuxda loogu firdhiyey barkadda dhalaalay. Marka lagu daro falanqaynta SEM iyo EDS, waxaa la arki karaa in walxaha dhoobada ah ee Al2O3 aan si buuxda loo dhalaalin, badidoodna waxay weli ku jiraan qaabka qaybaha, taas oo sii caddaynaysa jiritaanka wajiga dhoobada Al2O3.

Qaybta isdhaafka ah iyo qaabka dusha sare ee Ni-x% Al2O3 daahan isku dhafan ayaa lagu muujiyay Jaantuska 6. Sida ku cad jaantusyada 6a, c, e, iyo g, qaybaha isku-dhafan ee Ni, Ni-15% Al2O3, iyo Ni-25% Al2O3 dahaarka isku dhafan waa cufan oo aan lahayn cillado muuqda. Qaybaha Al2O3 ayaa wax yar ku dhalaalay shucaaca laysarka tamarta sare leh, taas oo muujinaysa qaab-dhismeed cawl oo aan caadi ahayn. Qaybaha Al2O3 ee waxoogaa dhalaalay waxay soo saaraan saameyn qotodheer oo hoos yimaada ficilka isku xidhka ee Fe-Ni iyo Fe-Ni-Cr xalalka adag, oo aad u adag ayaa la isku daray, taas oo hagaajinaysa saamaynta samaynta daahan isku dhafan. Kordhinta nuxurka Al2O3, tirada qaybaha Al2O3 ee daahan isku dhafan ayaa si tartiib tartiib ah u kordheysa. Qaybta iskutallaabta ee Ni-35% Al2O3 daahan isku dhafan, daldaloolo badan ayaa la helay, qaybaha Al2O3 ayaa kordhay, iyo walxaha Al2O3 iyo xeryahooda intermetallic waxay soo saareen daloollo, kuwaas oo aan si adag loo isku darin, taas oo si fudud u keentay hoos u dhigista waxqabadka daahan isku dhafan. Sida ku cad jaantusyada 6b, d, f, iyo h, ma jiraan cillado muuqda oo ka muuqda dusha sare ee Ni, Ni-15% Al2O3, iyo Ni-25% Al2O3 daahannada isku dhafan, halka ay jiraan dildilaacyo iyo daloolyo muuqda oo dusha sare ah Ni-35% Al2O3
dahaarka isku dhafan. Dildilaaca waxaa inta badan sababa walbahaarka xad-dhaafka ah oo ay ugu wacan tahay isku-darka walxaha Al2O3 iyo qaybinta walxaha aan sinnayn. Sababo la xiriira sifooyinka dhalaalidda degdega ah ee daahan isku dhafan, gaaska ka dhasha falcelinta walxaha sida C iyo S oo leh O ma laha wakhti ay ku baxsadaan, sidaas darteed samaynta daloolada. Sida ku cad Jaantuska 6, ka dib marka lagu daro qadarka ku haboon ee Al2O3, dusha sare ee lakabka isku dhafan waa cufan oo aan lahayn cillado muuqda; ka dib marka lagu daro Al2O3 xad-dhaaf ah, daahan isku-dhafka ah ayaa u nugul cilladaha sida daloolada iyo dildilaaca.

2.2 Falanqaynta Microhardness
Isbeddelka qalooca mikrohardness ee qaybta iskutallaabta ee Ni-x% Al2O3 daahan isku dhafan oo ay weheliyaan jihada qoto dheer ayaa lagu muujiyay sawirka 7. Microhardness substrate-ka wuxuu ku saabsan yahay 164HV, iyo microhardness ee daahan isku dhafan waxay gaari kartaa ilaa 1026.3 HV. Microhardness-ku wuxuu u dhexeeyaa 760HV iyo 1 026HV, kaas oo 4 ilaa 5 jeer ka sarreeya kan substrate-ka. Sida ku cad sawirka 7, microhardness ee daahan isku dhafan ayaa si aad ah hoos ugu dhacaya ka dib markii si tartiib tartiib ah u kordho. Tani waa sababta oo ah waxaa jira cillado qaar ka mid ah dusha gacmeed ee daahan isku dhafan, taasoo keentay microhardness hoose ee dusha sare; qaab-dhismeedka yar-yar ee gudaha dahaarka isku-dhafka ah waa mid isku mid ah oo fiican, oo leh cillado yar, waxaana jira tiro badan oo weji adag, iyo microhardness si tartiib tartiib ah u kordheysa; Microhardness aagga u dhow substrate-ka ayaa si aad ah hoos ugu dhacaya ilaa uu ka soo dhawaado microhardness substrate-ka. Kordhinta nuxurka Al2O3, microhardness ee daahan isku dhafan ayaa kor u kaca marka hore ka dibna hoos u dhaca. Marka tirada guud ee Al2O3 ay tahay 25%, microhardness ee daahan isku dhafan ayaa gaarey qiimaha ugu sarreeya. Adayga dahaarka isku dhafan waxay la xiriirtaa tayada dusha sare iyo nuxurka Al2O3. Marka lagu daro qaab-dhismeedka iyo falanqaynta wejiga ee daahan isku-dhafka ah, sababaha ugu waaweyn waa: marka hore, lakabka isku-dhafka ah ee laysarka wuxuu soo saaraa heer aad u weyn oo hoos u dhigista inta lagu jiro habka qaboojinta degdegga ah, taas oo lagu sifeynayo qaab-dhismeedka yar-yar ee daahan, isagoo ciyaaraya kaalin wanaagsan oo xoojinta hadhuudhka. on daahan isku dhafan, oo si weyn u kordhinaya microhardness ee daahan ka kooban; labaad, saamaynta xoojinta xal adag ee wejiyada adag Fe-Ni iyo Fe-Ni-Cr hagaajinaysaa microhardness ee daahan ka kooban. Marka lagu daro natiijooyinka EDS (Jaantuska 3), waxa la arki karaa in waxa ku jira Ni iyo Cr ee daahan isku-dhafka ah ay aad u sarreeyaan, iyo atamyada Fe ee ku jira matrixka dhalaalay ay maraan faafinta curiyaha ee daahan ka kooban. Ni iyo Cr si fudud ayaa loogu milmay Fe si loo sameeyo xal adag; Saddexaad, walxaha dhoobada ah ee Al2O3 ee adag ayaa lagu kala firdhiyey daahan isku dhafan, taas oo sii wanaajisay microhardness ee daahan isku dhafan. Marka tirada guud ee Al2O3 ay gaarto 35%, cilladaha sida daloolada iyo dildilaaca ayaa ka muuqda dusha sare ee daahan isku dhafan, taas oo yareyneysa microhardness ee daahan isku dhafan. Waxaa la arki karaa in hagaajinta microhardness ee Ni-x% Al2O3 (x≤25) daahan ka kooban faa'iido ka saamaynta isku dhafan ee sifaynta hadhuudh, Xoojinta xal adag iyo xoojinta qayb.

2.3 Falanqaynta caabbinta daxalka
Heerka daxalka miisaanka luminta ee Ni-x% Al2O3 daahan isku dhafan ka dib markii la dhexgeliyo 1 mol / L dilute hydrochloric acid ee 5 h ayaa lagu muujiyey Jaantuska 8. Sida laga arki karo Jaantuska 8, oo leh korodhka Al2O3, miisaanka Heerka daxalka ee khasaaraha ayaa muujinaya isbeddel marka hore hoos u dhacaya ka dibna sii kordhaya, iyo iska caabinta daxalka ayaa muujinaya isbeddelka marka hore ee kor u kaca ka dibna daciifaya. Heerka daxalka miisaanka luminta ee Ni-25% Al2O3 daahan ka kooban ayaa ah kan ugu yar iyo iska caabinta daxalka ayaa ah kan ugu fiican. Qallooca dabaylaha iyo xogta ku habboon ee Ni-x% Al2O3 daahan ka kooban ayaa lagu muujiyey Jaantuska 9. Sida laga arki karo Jaantuska 9, qalooca polarization ee Ni-x% Al2O3 daahannada isku dhafan ayaa la mid ah qaabka. Kordhinta nuxurka Al2O3, suurtagalnimada daxalka waxay muujinaysaa isbeddelka marka hore ee kordhaya ka dibna hoos u dhacaya, iyo cufnaanta daxalka hadda waxay muujinaysaa isbeddelka hoos u dhaca marka hore ka dibna sii kordhaya. Dahaarka isku dhafan ee Ni-25% Al2O3 ayaa leh awoodda daxalka ugu sareysa iyo cufnaanta hadda jirta ee daxalka ugu yar. Awoodda daxalka ayaa tilmaamaysa u janjeersiga daxalka ee walxaha. Marka ay sii weynaato awoodda daxalka ee daahan isku-dhafka ah, waa ay yaraanaysaa in la daxaleeyo. Cufnaanta hadda jirta iyo heerka daxalka ayaa muujinaya tayada iska caabbinta daxalka ee walxaha. Inta yar ee cufnaanta daxalka ee hadda jira iyo heerka daxalka ee daahan ka kooban, ayaa ka sii wanagsan iska caabbinta daxalka ee daahan isku dhafan. Tijaabada daxalka immersion iyo xogta ku habboon tijaabada korantada kiimikada ee daahan ka kooban ayaa muujinaya in cufnaanta daxalka hadda iyo heerka daxalka Ni-25% Al2O3 daahan ka kooban yihiin kuwa ugu yar, iyo caabbinta daxalka ayaa ah kan ugu fiican. Wejiga dhoobada ee Al2O3 ee u adkaysta daxalka iyo Fe-Ni iyo Fe-Ni-Cr xalalka adag waxay kordhiyaan awoodda daxalka ee daahan isku dhafan. Daahan ka kooban Ni-25% Al2O3 waxa uu leeyahay u janjeera daxalka yar iyo qaab-dhismeedkeeda yar waa labbis badan oo cufan; Ni-35% Al2O3 daahan isku dhafan ayaa leh cillado ay ka mid yihiin daloolada iyo dildilaaca, iyo dareeraha daxalka ah ayaa si sahlan u galaya gudaha gudaha, taas oo sii xumaynaysa habka daxalka.

Qaab-dhismeedka dusha daxalka ee Ni-x% Al2O3 daahan ka kooban oo lagu dhex milmay 1 mol/L dilute hydrochloric acid ee 5 h ayaa lagu muujiyay sawirka 10. Sida laga arki karo Jaantuska 10a, dusha sare ee daahan Ni ayaa si aad ah u daxaloobay, aagga daxalka waa ka weyn yahay, oo aagga daxalka ah ee joogtada ah ee dhul-balaadhan ayaa si cad u muuqda, iyo godadka daxalka ayaa sii qoto dheer oo waaweyn. Sida laga arki karo Jaantuska 10b, heerka daxalka ee Ni-15% Al2O3 daahan ka kooban waa la dhimay, aagga daxalka waa la dhimay, aagga daxalka ah ee joogtada ah ee weyn ee qaabka gully-qaabeeya waa la dhimay, godadka daxalka waa gacmeed, daxalka Godadku way yar yihiin, laakiin tiradu waa weyn tahay. Qaab-dhismeedka daxalka ee Ni-25% Al2O3 daahan ka kooban ayaa lagu muujiyey Jaantuska 10c. Kaliya qayb yar oo ka mid ah dusha dahaarka isku dhafan ayaa daxaloobay, aagga daxalka ee joogtada ah ee u qaabaysan waa ka yar yahay, godadka daxalka way yar yihiin oo tiradu waa yar tahay, heerka daxalka ayaa sii yaraanaya. Sida laga arki karo Jaantuska 10d, heerka daxalka ee Ni-35% Al2O3 daahan ka kooban ayaa ka sii daraysa, meesha daxalka waa la kordhiyey, aagga daxalka ah ee joogtada ah ee ballaaran ee qaabka gully-qaabeeya ayaa kordhay, meesha godka daxalka waa weyn yahay, tirada ayaa ka badan, iyo iska caabinta daxalka ee daahan isku dhafan ayaa ka sii daran. Qaab-dhismeedka daxalka ee daahan isku-dhafka ah ayaa sii muujinaya in kororka Al2O3, caabbinta daxalka ee daahan isku-dhafka ah ayaa muujinaya isbeddelka ugu horreeya ee kor u kaca ka dibna daciifaya, oo ka mid ah caabbinta daxalka ee Ni-25% Al2O3 daahan ka kooban yahay kan ugu fiican. . Tani waa sababta oo ah awoodda daxalka ee daahan isku dhafan ayaa kor u kaca marka hore ka dibna hoos u dhaco, u janjeera daxalka ayaa daciifa marka hore ka dibna korodho, cufnaanta daxalka hadda iyo heerka daxalka ayaa hoos u dhacaya marka hore ka dibna korodho, taasoo keentay in heerka daxalka ee daahan isku dhafan marka hore la yareeyo iyo ka dibna way ka sii daraysaa, oo meesha daxalka ah ee godka godku ku balaadhiyo si uu u samaysmo qulqulo marka hore wuu kordhaa ka dibna wuu yaraanayaa.

Marka dahaarka isku dhafan lagu dhex geliyo 1 mol/L dilute hydrochloric acid, Cl− si fudud ayuu u baabi'iyaa filimka passivation ee dusha sare, dareeraha daxalka ahi waxa uu la xidhiidhaa dusha sare ee daahan, unug galvanic ah oo daxalaysan ayaa la sameeyay, falcelinta elektiroonigga ah ayaa dhacda. Waxyaabaha ay ka midka yihiin Fe, Cr, iyo Ni waxay ku dhacaan falcelinta oksaydhka ee anode-ka, lumiyaan electrons waxayna milaan si ay u sameeyaan cations bilaash ah, iyo H+ waxay ku dhacdaa falcelinta dhimista cathode si ay u abuurto baxsashada H2, taasoo keentay godadka daxalka ee dusha sare ee daxalka, taasoo keenta isku-dhafka. dahaarka si loo sii daxaleeyo. Sababo la xiriira dhalaalidda degdega ah iyo adkeynta dhejinta laysarka, qaab-dhismeedka yar-yar ee daahan isku-dhafka ah ayaa ka fiican kan substrate-ka, iyo caabbinta daxalka ee qaabka la safeeyey ayaa ka xoog badan. Sidaa darteed, iska caabbinta daxalka ee Ni-x% Al2O3 daahan isku dhafan ayaa la wanaajiyey iyadoo la raacayo saameynta xoojinta hadhuudhka wanaagsan. Xalalka adag ee Fe-Ni iyo Fe-Cr-Ni waxay si adag u dhejiyaan qaybaha Al2O3 ee daahan isku dhafan, si wax ku ool ah u xidha qaybaha Al2O3, waxayna ka hortagaan dareeraha daxalka ah inay galaan daahan isku dhafan iyada oo loo marayo daloolada u dhow qaybaha Al2O3. Saamaynta xoojinta xalalka adag waxay hagaajinaysaa isugeynta dahaadhka isku dhafan waxayna xoojisaa caabbinta daxalka ee daahan isku dhafan. Ka dib marka lagu daro qadar ku habboon oo Al2O3 ah daahan isku dhafan, Al2O3-yar oo dhalaalay waxay xannibi kartaa kanaalka daxalka waxayna yareyn kartaa aagga daxalka. Ku darida qaddarka ku habboon ee Al2O3 waxay door ka ciyaari kartaa xoojinta qayb ka mid ah daahan isku dhafan. Marka 35% jajabka tirada badan ee Al2O3 lagu daro, dhinaca kale, kordhinta xad-dhaafka ah ee Al2O3 waxay keentaa tiro badan oo qaybo ah oo aan la dhalaalin, kordhinta kanaalka daxalka iyo tirada unugyada galvanic ee daxalka. Sidaa darteed, iska caabbinta daxalka ee Ni-35% Al2O3 daahan isku dhafan waa la dhimay. Dhanka kale, ka dib marka lagu daro xad-dhaafka ah ee Al2O3, waxaa jira tiro badan oo dalool iyo dildilaac ah oo ku jira daahan isku-dhafka ah, dareeraha daxalka ah waxay u badan tahay inuu galo gudaha gudaha lakabka isku-dhafka ah iyada oo loo marayo daloollada iyo dildilaaca, taas oo dardargelinaysa daxalka. heerka, taasoo keentay hoos u dhac ku ah caabbinta daxalka ee Ni-35% Al2O3 daahan ka kooban. Marka la soo koobo, hagaajinta caabbinta daxalka ee Ni-x% Al2O3 (x≤25) daahan isku dhafan waa natiijada isku dhafka ah ee xoojinta hadhuudhka wanaagsan, xoojinta xalalka adag iyo xoojinta qayb ka mid ah.

Natiijooyinka 3
Dahaarka isku dhafan ee Ni-x% Al2O3 u adkaysta-sare iyo daxalka u adkaysta ayaa lagu diyaariyey dusha 304 bir ah oo aan lahayn tignoolajiyada laysarka. Saamaynta nuxurka Al2O3 ee qaab-dhismeedka, microhardness iyo iska caabbinta daxalka ee daahan isku dhafan ayaa la darsay. Gabagabada ugu muhiimsan waa sida soo socota.

1) Xidhiidhka birta ah ee dhow ayaa ka dhex abuurmay daahan isku dhafan iyo substrate-ka. Qaab-dhismeedka yar-yar ee daahan isku-dhafka ah waxaa loo soo bandhigaa sida kiristaalo siman oo siman, kiristaalo tiirar jihada ah iyo kiristaalo gacanta oo korka ilaa gudaha ah. Ni-x% Al2O3 (x ≤ 25) daahan ka kooban waa labis oo cufan oo aan lahayn cillado muuqda. Dahaarka isku dhafan ee Ni-35% Al2O3 wuxuu leeyahay cillado sida daldaloolo iyo dildilaacyo. Wajiyada ugu muhiimsan ee Ni-25% Al2O3 daahan ka kooban waxay ka kooban yihiin Al2O3, Fe-Ni, iyo Fe-Ni-Cr xalal adag. Qaybaha Al2O3 waxaa inta badan lagu qaybiyaa meesha ugu sareysa ee aagga CL si ay u sameeyaan lakab dhoobo ah. Xeryahooda intermetallic ayaa si siman loogu qaybiyaa aagga CL si ay u sameeyaan lakab bir ah. Qaybaha Al2O3 waxay si adag ugu dhejisan yihiin daahan isku-dhafka ah ee isku-dhafka ah ee isku-dhafka ah.

2) Microhardness ee daahan isku dhafan ayaa kor u kaca marka hore ka dibna si xoog leh hoos ugu dhacaya dusha daahan ilaa substrate-ka. Kordhinta nuxurka Al2O3, microhardness ee daahan isku dhafan ayaa kor u kaca marka hore ka dibna hoos u dhaco, heerka daxalka miisaanka lumay ayaa hoos u dhacaya marka hore ka dibna kordho, awoodda daxalka ayaa kor u kacda marka hore ka dibna hoos u dhaco, iyo cufnaanta hadda jirta ayaa hoos u dhacda marka hore ka dibna kordho. Daahan Ni-25% Al2O3 isku dhafan ayaa leh microhardness ugu sarreeya iyo iska caabbinta daxalka ugu fiican. Hagaajinta microhardness iyo caabbinta daxalka ee Ni-x% Al2O3 (x≤25) daahan isku dhafan waa natiijada saamaynta isku dhafan ee xoojinta hadhuudhka wanaagsan, xoojinta xalalka adag iyo xoojinta qaybaha.