Sepheo Ho ntlafatsa ho hanyetsa le ho hola ha tšepe ea ER8 e lebelo le phahameng le ho lelefatsa bophelo ba tšebeletso ea lebili. Mekhoa Liaparo tse peli, Fe-based alloy powder le Co-based alloy powder, li ne li lokisitsoe holim'a tšepe ea ER8. Sebopeho sa metallographic, mofuta oa mohato le nanohardness ea liaparo li ile tsa hlahlojoa ke SEM, XRD, nanoindenter le lisebelisoa tse ling tsa ho khetholla. Mehlala e ile ea kenngoa ka har'a tharollo ea pula ea asiti bakeng sa liteko tsa likhohlano le moaparo le liteko tsa ho bola ha electrochemical ho sebelisoa MFT-EC4000 e pheta-phetoang likhohlano tsa electrochemical le wear tester. Results Sebopeho sa bokaholimo ba ho roala se ne se teteane ebile se ts'oana, se etsa tlamo e ntle ea metallurgical. Liaparo tsa alloy tse entsoeng ka Fe-based le Co-based li bontšitse libopeho tsa "cellular" le "mahe a linotši", ka ho latellana, ntle le mefokolo e totobetseng e kang likoti le mapetsong. Karolo e ka tlase e ile ea roaleha hanyane ka lebelo le tlase (1 Hz), 'me ho phatloha ho matla le ho phunyeha ho etsahetse ka maqhubu a mahareng le a phahameng (2, 4 Hz). Mochini oa ho roala e ne e le moaparo oa sekhomaretsi, liaparo tsa oxidative le liaparo tsa abrasive, 'me ho ne ho se na kutu le ho phatloha ho hlakileng sebakeng sa seaparo. Ka makhetlo a mangata, litekanyetso tsa ho roala ha Fe-based coating le Co-based coating li fokotsehile ka 46.10×10'–5 mm'3/(N·m) le 39.85×10'–5 mm'3/(N·m ) ka ho latellana ha ho bapisoa le substrate. Ka nako e ts'oanang, boleng ba impedance ea ho roala bo ntlafatsoa haholo. Liphetho tsa tlhahlobo ea polarization curve li bonts'a hore menyetla ea ho itšeha ea "Fe-based coating", Co-based coating le substrate ke -0.522, -0.381, -0.603 V, ka ho latellana, 'me sekhahla sa kutu ke 3.916, 0.312, 5.483 μA/cm2 , ka ho latellana. Qetello Ho hanyetsa ho senyeha le ho hanyetsa ho bola ha lisampole tsa tšepe tse lokisitsoeng tsa lebili li ntlafatsoa ho ea ho tse fapaneng. Ha ho bapisoa, seaparo sa alloy sa Fe-based se molemo haholo ho hanyetsa ho apara; mabapi le ho hanyetsa kutu, ho roala ha motsoako oa Co-based o matla hanyenyane ho feta seaparo sa Fe-based.

Keketseho e potlakileng ea lik'hilomithara tsa literene tse lebelo le palo ea li-EMU naheng ea heso e tsamaisana le keketseho e potlakileng ea litšenyehelo tsa ts'ebetso le tlhokomelo, e leng karolo ea eona e tsoang ho tlhokomelo le ho nkeloa sebaka ha mabili a terene a lebelo. Ka kakaretso, tšenyo ea mabili e bakoa haholo ke ho apara, mokhathala oa ho kopana le mokhathala o rarahaneng le tikoloho ea ts'ebeletso e rarahaneng, moo tikoloho ea pula ea acid e thata e leng mohlala o tloaelehileng. Haeba tšenyo ea mabili e sa fumanoe le ho phekoloa ka nako, e tla ama phihlelo ea ho palama bonyane, 'me e ka lebisa liphellong tse bohloko tse kang ho senyeha, ho bakang likotsi tse kholo le tahlehelo e kholo ea thepa. Ho ea ka lipalo-palo, tahlehelo ea selemo le selemo ea tšepe e bakoang ke ho bola le mafome e baka hoo e ka bang 10% ho isa ho 20% ea tlhahiso ea selemo le selemo ea tšepe. Tahlehelo ea moruo e bakoang ke ho bola naheng ea heso e holimo ho feta li-yuan tse limilione tse likete tse 230 selemo le selemo [1]. Tikoloho e matla ea asiti e tla mpefatsa le ho feta ketsahalo ea kutu. Mokhoa oa ho lokisa o sebelisoang hangata o ka tlosa tšenyo ea lebili le ho khutlisetsa lebili boemong ba lona bo ka sebelisoang, empa e tla fokotsa boholo ba lebili kapele, e leng se tla fella ka khutsufatso e kholo ea bophelo ba ts'ebeletso ea mabili. Ka hona, ho lokisa tšenyo ea lebili ka in-situ ke mokhoa o nepahetseng haholoanyane oa ho lokisa.

Ka lebaka la ho hanyetsa ha kutu, ho hanyetsa mocheso, ho hanyetsa mocheso le khanyetso ea oxidation, ho roala lasere sebelisoa haholo sebakeng sa lifofane, mechine ea merafo, koloi, petrochemical, terene, matla le liindasteri tse ling [2-3]. Ha ho bapisoa le mahlale a ho feto-fetoha ha holim'a metsi a kang arc welding, welding ea plasma, le welding ea gas-electrode, thekenoloji ea laser cladding e na le litšoaneleho tsa sekhahla se tlase sa dilution, porosity e tlase ea ho roala, matla a maqhama a phahameng le thepa ea motheo, khetho e pharaletseng ea thepa, 'me ha ho na tikoloho. tšilafalo [4]. Hona joale, litsebi tse ling li lekile ho sebelisa laser cladding ho matlafatsa holim'a mabili a terene le liporo ho ntlafatsa ho hanyetsa ha bona, ho hanyetsa mokhathala, le ho hanyetsa ho bola, 'me ba entse lipatlisiso tse ngata tabeng ena [5-6] . Lewis et al. [7] a apesitse co-based alloy coating le martensitic stainless steel coating holim'a seporo sa R260 sa boholo bo felletseng mme a li leka. Liphello li bontšitse hore ka mor'a kalafo ea cladding, matla a mokhathala le ho roala ho hanyetsa ha seporo li ile tsa ntlafala haholo. Gamon le ba bang. [8] o sebelisitse theknoloji ea laser cladding ho lokisa manganese boronse le aluminium boronse lihloohong tsa seporo sa terene mme a fumana hore lera le ka fokotsang haholo ho roala ha hlooho ea buffer. Wang et al. [9] o ile a etsa liteko tse nepahetseng mabapi le ho roala ha thepa ea mabili a boima ka mor'a ho roala. Liphetho li bontšitse hore bokaholimo ba lisebelisoa tsa terene ea mabili pele le ka mor'a kalafo ea laser cladding e fetohile ho tloha ho sekhomaretsi se hlakileng le ho senya ts'enyo ea mokhoa oa ho lema. Mu Xinpeng et al. [10] o sebelisitse laser ea CO2 e mengata ea ketsiso ho lokisa lisebelisoa tsa Co-based le Fe-based holim'a lisebelisoa tsa terene ea mabili, le ho etsa liteko tsa ho ferekana le ho apara. Liphetho tsa liteko li bontšitse hore sekhahla sa ho roala sa sampole se fokotsehile haholo kamora kalafo ea laser cladding. Zhu et al. [11] o ile a sebelisa liteko tsa ho ikopanya le ho ithuta mokhoa oa ho khathala oa ho kopana le boits'oaro ba mokhathala oa lehae oa ho roala tšepe e sa hloekang holim'a lebili, 'me a fumana hore ts'ebetso ea ho hanyetsa le ho khathala ho kopana ha mokhathala ho ne ho le betere ho feta ea substrate. Hoa hlokomeleha hore lipatlisiso tsa morao-rao li tsepamisitse maikutlo haholo ho sebeliseng thekenoloji ea laser cladding ho matlafatsa bokaholimo ba mabili le liporo, 'me lipatlisiso mabapi le tokiso ea mabili a laser cladding e ntse e hloka ho tebisoa. Pampiri ena e hlahloba ho hanyetsoa ho apara le ho hanyetsa ha kutu ea tšepe e lokisitsoeng ea lebili, 'me e bapisa le ho lekola ho lumellana ha thepa ea tribological ea sebaka sa segokanyimmediamentsi sa sebolokigolo le substrate. Liphetho tsa lipatlisiso li ka fana ka tataiso e itseng ea tekheniki bakeng sa ts'ebeliso ea boenjiniere ea laser cladding tokisong ea tšenyo ea mabili. Ka lebaka la tikoloho ea pula ea asiti le ho fapana ha lebelo la terene e mathang, lipatlisiso tse hlophisehileng tsa mabili a terene a shebaneng le maemo a ts'ebeletso a thata li ntse li sa lekana. Ka pampiri ena, liphahlo tsa tokiso ea lehae tse thehiloeng ho Fe-based le Co-based tse sebelisoang haholo tšimong ea laser cladding li lokiselitsoe holim'a tšepe ea ER8 ho sebelisoa theknoloji ea khale ea laser cladding. Sena se bakoa haholo ke hore li-powders tsa alloy tse thehiloeng ho Fe-based le Co-based ke li-powders tsa alloy tse qhibilihang ka botsona tse nang le deoxidation le bokhoni ba ho etsa slag, 'me li bonolo ho li lokisa le ho ba le ts'ebetso e ntle haholo. Ho sebelisa tharollo ea pula ea asiti e le mokhoa oa boraro, tlhahlobo e thellang le ea ho apara ea lisampole tsa lebili tikolohong ea pula ea acid e ile ea etsisoa ka lebelo le fapaneng la ho matha ho sebelisa MFT-EC4000 reciprocating electrochemical friction and wear tester. Ka nako e ts'oanang, liteko tsa kutu ea electrochemical li ne li etsoa ka tharollo ea pula ea asiti. Ka ho sekaseka sebopeho sa metallographic, microhardness, morpholoji ea liaparo, kutu ea electrochemical, jj. ea ho roala, mokhoa oa tšenyo le boitšoaro ba ho bola ha electrochemical ba substrate, liphahlo tsa alloy tse thehiloeng ho Fe le tse thehiloeng ho Co-based ts'ebetsong ea khohlano le ho tsofala ho thellang tlas'a tikoloho ea pula ea asiti li ile tsa senoloa.

1 Teko

1.1 Litokisetso tsa mohlala

Mehlala e mengata e nang le boholo ba 30 mm × 20 mm × 5 mm e ile ea khaoloa ho tloha ho 5 mm ka tlas'a ho hatakeloa ha lebili la terene (ER8 wheel steel) ka ho seha mohala, le notch e chitja e nang le bophara ba 10 mm le botebo bo boholo ba 2 mm bo ile ba khaoloa 'me ba tlosoa bohareng ba sampuli, joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 1. Tlas'a maemo a matla a laser a 1 600 W, bophara ba sebaka sa 4 mm, tekanyo ea ho hlahloba 7.5 mm / s, tekanyo ea ho kopana 50%, le preheating ea substrate ea tšepe ea lebili ka 200 ° C, notch e chitja ea arc e ile ea lokisoa ka theknoloji ea laser cladding, 'me sebaka sa ho sebetsa se ne se bentšitsoe mohato ka mohato ho isa ho 2 000 # sandpaper e nang le sandpaper ea metallographic, mme ho hloekisoa ha ultrasonic ho ile ha etsoa ka mor'a ho sila le ho bentsha, ebe o omisitsoe, o koalehile le ho bolokoa bakeng sa ho sebelisoa hamorao. Sebopeho sa lik'hemik'hale tsa tšepe ea lebili se bontšoa ho Lethathamo la 1, 'me lik'hemik'hale tsa li-powders tsa alloy tsa Fe-based le Co-based li bontšoa ho Lethathamo la 2 le la 3 ka ho latellana.

1.2 Lisebelisoa le mekhoa

Sebopeho le dikahare tsa tharollo ea pula ea acid e sebelisitsoeng tekong li bontšoa ho Lethathamo la 4. Li-reagents tsa lik'hemik'hale tse tsamaellanang li khethiloe ka saense le ka mokhoa o utloahalang ho latela ka tieo sebopeho le litaba tse teng tafoleng. Tekanyo ea elektronike e nang le ho nepahala ha 0.005 g e sebelisetsoa boima ba 17.76 g (NH4) 2SO4, 10.00 g NaNO3, 1.50 g Ca (NO3) 2.6H2O,
1.00 g NaCl, 1.00 g KNO3, le 0.96 g Mg (SO)4. Phoso e hlalositsoe ho 0.01 g. Lithethefatsi tse lekantsoeng li behoa ka bekeng ea 500 mL, 500 ml ea metsi a hloekisitsoeng e kenngoa, 'me e tsosoa ka molamu oa khalase. Ka mor'a hore tharollo e qhibilihe, e isoa sejaneng sa 5 L 'me metsi a tšoanang a deionized a eketsoa ho fihlela
5 L. Phaello ea pH ea tharollo e laoloa ka har'a 3.1 ~ 3.5. Haeba e sa finyelle maemo, glacial acetic acid le NaOH solid li ka sebelisoa ho lokisoa.

Tekong ea likhohlano le ho apara, sampuli ea teko e ile ea behoa bencheng ea teko ea tester ea MFT EC4000, mojaro o tsitsitseng e ne e le 10 N, tekanyo ea phallo ea tharollo ea pula ea acid e ne e le 4.5 mL / min, mohlala oa motsoalle e ne e le φ6 mm. Si3N4 sphere, bolelele ba leqeba e ne e le limilimithara tse 5, 'me sekhahla sa khohlano sa sekhahla se ile sa lokisoa hore se aroloe ka ho lekana ka ho roala le substrate. Maqhubu a fapaneng a likhohlano tikolohong ea pula ea asiti e ne e behiloe ho maqhubu a tlase (1 Hz), maqhubu a mahareng (2 Hz) le maqhubu a phahameng (4 Hz), mme nako ea likhohlano e ne e le 90 min. Boima ba sebaka sa mohlala bo ile ba lekanyetsoa ho sebelisoa Vickers hardness tester (Qness Q60). Ka mor'a tlhahlobo, liphetho li ile tsa khetholloa le ho hlahlojoa ka thuso ea lisebelisoa tsa ho khetholla tse kang SEM, XRD le OM. Ho netefatsa ho tšepahala ha liphetho tsa liteko, liteko tsohle li phetoa habeli.

Tekong ea kutu ea electrochemical, sampole e bentšitsoeng le tharollo ea pula ea asiti e lokisitsoeng li ile tsa ntšoa hore li sebelisoe. Sesebelisoa sa tlhahlobo se sebelisitsoeng e ne e le setsi sa ho sebetsa sa lisebelisoa tsa electrochemical. Polarization curve le AC impedance ea sampole li ile tsa lekoa ka tharollo ea asiti ea pula e nang le pH ea boleng ba 3.5. Ho ile ha sebelisoa mokhoa o tloaelehileng oa li-electrode tse tharo, ka lisampole tsa ho roala le tsa substrate e le li-electrode tse sebetsang, electrode ea Pt e le electrode e thusang, le electrode e tletseng calomel e le electrode ea litšupiso (e tletseng tharollo ea KCl e tletseng). Ntlha ea pele, sampuli e ile ea qoelisoa ka tharollo ea pula ea acid ka nako e itseng ho tsitsisa potoloho e bulehileng. Mefuta e fapaneng ea ho hlahloba sebaka sa polarization e ne e le -1.5 ~ 1 V e amanang le bokhoni ba potoloho e bulehileng, 'me sekhahla sa ho hlahloba e ne e le 1 mV/s. Mekhahlelo ea kutu e ile ea fumanoa ho tloha ho polarization curve. Ka mor'a hore potoloho e bulehileng e tsitsisoe, spectroscopy ea electrochemical impedance ea sampole e ile ea lekanyetsoa ka makhetlo a 10'5 ~ 0.01 Hz. Liteko tsohle li ne li etsoa ka mocheso oa kamore (26 ± 1) ℃. Mocheso oa kamore, tlhahlobo ea electrochemical impedance spectroscopy (EIS) le liteko tsa polarization curve li ile tsa etsoa ho ithuta boitšoaro ba ho bola ha lisampole le substrate tharollong ea pula ea asiti.

2 Liphetho le lipuisano

2.1 Sebopeho sa Metallographic le microhardness ea lisampole tsa mabili

Li-microstructures tsa liphahlo tse peli tse fapaneng tsa alloy li bontšoa ho Setšoantšo sa 2. Ho ka bonoa hore microstructure ea Fe-based alloy coating (bona Setšoantšo sa 2a) le Co-based alloy coating (bona Setšoantšo sa 2b) se fapane haholo. Lebaka ke hobane mocheso oa mocheso (G) le sekhahla sa ho tiisa (R) li bapala karolo ea makhaola-khang ho microstructure, 'me boleng ba taolo ea sebopeho (G/R) bo na le phello e kholo ho microstructure ea seaparo [12-13] . Ha ho li-pores tse hlakileng kapa mapetsong a fumanoeng holim'a seaparo. The microstructure ke junifomo le le letso-letso, 'me substrate le barbotage theha e ntle metallurgical tlamo. Seaparo sa alloy se entsoe ka li-dendrites le mehaho ea eutectic. Nakong ea ts'ebetso ea laser cladding, ha lebone la laser le tloha letamong le qhibilihisitsoeng, mocheso o ka holimo oa ho roala o theoha haholo, 'me phofo ea alloy e qhibiliha ka potlako le substrate, e leng se etsang hore ho thehoe li-dendrites. Li-dendrite li hlophisitsoe hantle, 'me palo e kholo ea lintho tse qhalakaneng e hlaha holim'a seaparo. Lintho tsena ke li-alloys tse tiileng tse entsoeng ke ho tsosolosoa le ho tiisa ha tšepe e sa tsitsang ea metsi ha lebone la laser le tloha letamong le qhibilihileng, ke hore, sebopeho sa eutectic. Sekhahla sa ho tiisa tšepe ea metsi se etsa qeto ea litšobotsi tsa morphological tsa sebopeho sa eutectic. Ha ho bapisoa le "cellular" Fe-based alloy coating structure, "Honeycomb" Co-based alloy coating structure is more compact. Ntle le moo, sebopeho sa libaka tse anngoeng ke mocheso oa liphahlo tse peli tsa alloy li bonts'a li-troostite tse boreleli, tse bakoang ke mocheso o phahameng oa lebone la laser [14].

Sebopeho sa XRD sa liphahlo tse peli tsa alloy li bontšoa ho Setšoantšo sa 3. E ka bonoa ka ho hlaka ho tsoa tlhahlobo ea software ea Jade6.5 hore litlhōrō tsa diffraction tsa liaparo tse fapaneng li fapane haholo. The Fe-based alloy coating phase e haholo-holo e entsoe ka austenite le carbide Cr7C3, eo Ni element e qhibilihang ka austenite ho theha (Fe, Ni) tharollo e tiileng. Ka nako e ts'oanang, lintlha tse phahameng tsa Cr element ka phofo li bonolo ho itšoara ka C ka mocheso o phahameng ho etsa carbide Cr7C3 [15], 'me li-carbides tsena li ka ntlafatsa ka katleho ho thata le matla a thepa. Co-based alloy coating e entsoe haholo ka karolo ea γ-Co le Cr23C6. Ka mokhoa o ts'oanang, ha mocheso o le mocheso o phahameng, lihlahisoa tse phahameng tsa Cr ka Co-based alloy powder li bonolo ho etsa carbide Cr23C6 le C. Ho thatafala ha likarolo tse peli tsa liphahlo tse peli le substrate ho bontšoa ho Setšoantšo sa 4. Botenya ba ho pata ho penta hoo e ka bang 1 mm. Boima ba ho roala bo ntlafalitsoe haholo ha bo bapisoa le substrate, 'me ho thatafala ha motsoako oa Fe-based alloy coating ho phahame haholo ho feta Co-based alloy coating, ka karolelano ea boima ba 711.4HV. Nakong ea ts'ebetso ea ho roala, ho phophola ka potlako ha mokelikeli oa letamo le qhibilihisitsoeng ho tla etsa hore tharollo e tiileng e matlafatsoe, e leng ho ntlafatsang haholo ho thatafala ha seaparo [10]. Boima ba sebaka sa li-interface bo fokotseha ka potlako ka ho eketseha ha botebo ba likarolo ho fihlela bo fokotseha hoo e ka bang 300.0HV 'me joale bo lula bo tsitsitse, bo haufi le boleng ba boima bo tloaelehileng ba substrate (287.0HV). Lebaka ke hobane botebo ba karolo ea sefapano bo tebile, matla a fokolang a matla a monya, e le hore ho se ke ha e-ba le matla a lekaneng a ho etsa hore mohaho o be le phetoho ea mohato. Sena se boetse se bontša hore mokhatlo o hlophisitsoeng oa sebaka sa interface o haufi le oa substrate. Ho eketseha ha botenya ba Co-based alloy coating le sebaka se amehileng ke mocheso ha sea ka sa e-ba le phello e kholo ho thatafala ha seaparo se thehiloeng ho Co-based, 'me ho thatafala ha karolo ea ho roala ho ne ho le haufi le ea substrate. .

2.2 friction coefficient

Liteko tsa friction coefficient curves tsa Fe-based le Co-based alloy coefficients tlas'a maemo a fapaneng a maqhubu a ho thella li bontšoa ho Setšoantšo sa 5. Ho ka bonoa hore coefficient ea khohlano e fapane ka tsela e fapaneng le lebelo la ho thella, 'me e arotsoe haholo-holo ho khohlano e mabifi. sethala le sethala se tsitsitseng sa khohlano. Kaha sebaka sa sampole se boreleli 'me se na le filimi ea adsorption pele ho tlhahlobo [16], coefficient ea likhohlano e fetoha haholo mohatong oa pele ha para ea likhohlano le sebaka sa sampole se kopana feela. Ha nako e ntse e ea, bokaholimo le filimi ea adsorption e tla senyeha butle-butle ho ea ka likhato tse fapaneng nakong ea ts'ebetso ea ho thella, 'me sebaka sa sampole se tla fetoha butle-butle, se hlahisang keketseho e matla ea coefficient ea likhohlano. Ka nako e ts'oanang, mocheso oa likhohlano o hlahisoang nakong ea ts'ebetso ea likhohlano o tla eketsa ho eketsa khohlano. Ka mor'a ho matha, bokaholimo ba sampuli ea tšepe ea lebili bo fihla boemong bo tsitsitseng ba ho apara, 'me coefficient ea friction e atisa ho tsitsa. Ka keketseho ea maqhubu a ho thella, sekhahla sa khohlano se fokotseha butle-butle, haholo hobane ha lebelo la ho thella le phahame, ho hlahisoa li-oxide tse ngata sebakeng sa khohlano, 'me li-oxide li ka bapala karolo e itseng ho tlotsa le ho fokotsa moaparo, ka hona ho fokotsa khohlano. [17].

2.3 Apara morphology ea lebali

Lipalo 6 le 7 li bonts'a sefahleho se apereng morphology litšoantšo tsa SEM le litšoantšo tsa OM tsa sebaka sa ho roala le sa substrate tlas'a lebelo le fapaneng la ho thella. Ho tloha ho Figure 6 le 7, ho ka bonoa hore tekanyo ea ho apara e eketseha haholo ho tloha sebakeng sa sebopeho ho ea sebakeng sa substrate, 'me tšenyo ea morpholoji ea sebaka sa likhohlano hangata e fetoha ho tloha ho sekhomaretsi se hlakileng le tšenyo e matla ea ho peeling ho ea ho abrasive. Ho tsoa ho moaparo oa sebopeho sa sebaka sa sebopeho sa "Fe-based alloy coating" ka maqhubu a thellang a 1, 2, le 4 Hz ho Figure 6 le 7, ho ka bonoa hore moaparo oa moaparo lipakeng tsa koae le substrate o hantle. fapaneng. Ha maqhubu a thellang e le 1 Hz, bokaholimo ba likhohlano tsa "Fe-based coating" bo boreleli tikolohong ea pula ea asiti, 'me ho fumanoa litšila tse nyane tse khomaretseng sebaka sa ho ikopanya, se bonts'ang haholo e le moaparo o monyane oa abrasive. Ka ho eketseha ha lebelo la ho thella, liforo li ba tse hlakileng haholoanyane 'me likaroloana tsa litšila li ntse li eketseha. Phello e tobileng ke hore oxide e ntšo sebakeng sa ho sila e eketseha haholo 'me bophara ba letšoao la ho apara bo eketseha. Ho tsoa ho moaparo oa sebopeho sa sebaka sa sebopeho sa Co-based alloy coating ka maqhubu a thellang a 1, 2, le 4 Hz ho Figure 6 le 7, ho ka bonoa hore likhohlano le moaparo oa eona o tšoana le oa Fe-based alloy coating, empa tekanyo ea pitting le oxidation e nyane haholo. Ha ho bapisoa le liphahlo tse peli, kutu le ho roala ha substrate li tebile haholoanyane. Likoti tse hlakileng tsa spalling, oxide layers, le foroho li hlaha holim'a khohlano, e leng se bontšang hore ho apara pakeng tsa lisebelisoa tsa mabili ho bakoa haholo ke mekhoa e meraro ea ho roala: ho roala sekhomaretsi, ho roala ha oxidative, le abrasive wear. Ketsahalo ena e mpefala le ho feta ka ho eketseha ha lebelo la ho thella. Sena se bakoa ke hore nakong ea ts'ebetso ea ho hohlana, lisebelisoa tse ka holimo tsa sampole lia robeha ebe lia ebola ho tloha holim'a sampole ho etsa likaroloana tse thata. Liforo tsena li entsoe ke ho thella ho amanang pakeng tsa likaroloana tse nang le boima bo phahameng le bokaholimo ba sampole. Ka nako e ts'oanang, deformation e pheta-phetoang ea extrusion e etsa hore sampuli e qetelle e ebolotse karolong e entsoeng ke tharollo ea pula ea acid tlas'a ketso e kopantsoeng ea likhohlano, ho roala le ho kuta matla, ho etsa likoti tsa spalling. Khohlano e teng lipakeng tsa lipara tsa khohlano e baka mocheso o matla oa khohlano. Tlas'a ketso e kopantsoeng ea mocheso oa khohlano le tikoloho ea asiti, li-oxide tse ntšo li thehoa holim'a metsi a sila. Ho phaella moo, li-ion tsa chloride le li-ion tse ling tsa acidic ka tharollo ea pula ea acid li tla senya sebopeho sa filimi ea oxide holim'a sampuli, 'me e kene ka botebo ba sampuli hammoho le microcracks, e khothalletsang ho thehoa ha pitting corrosion le ho potlakisa. sekhahla sa kutu [18]. Ho tsoa ho Lipapiso 6 le 7, ho ka hlokomeloa hore lipheletsong tse peli tsa mola o arolang li hlahisa likhohlano tse peli tse fapaneng ka ho felletseng le li-morphology tsa ho apara. Tekanyo ea tšenyo ea substrate e phahame haholo ho feta ea seaparo, ha sebopeho sa ho tsofala ha sebaka sa interface se sekametse haholoanyane karolong ea substrate, e leng se bontšang hore thepa ea tribological ea sebaka sa interface e tšoana le ea substrate ho isa bohōleng bo itseng.

Nka liphello tsa tlhahlobo ea sefofane sa EDS ka sekhahla sa ho thella sa 2 Hz e le mohlala, joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 8. Kabo ea likarolo tsa Cr pakeng tsa ho roala le substrate e fapane haholo. Chelete e nyane ea Cr e bonoa ka har'a substrate hobane substrate e na le lithōle tse nyane tsa ho roala liaparo nakong ea likhohlano. The element ea O e tsepamisitsoe haholo ka mekoting ea peeling le lera le letšo la oxide, ha karolo ea O e holim'a bokaholimo e ajoa ka ho lekana, 'me ha ho na ts'ebetso ea mahloriso e fumanehang, e bonts'ang feela khanyetso e phahameng ea kutu le khanyetso e phahameng ea oxidation ea ho roala.

2.4 Sekhahla sa moaparo

Lipalo tsa 9 le 10 ke 3D optical profile morphology ea lebali kamora tlhahlobo ea likhohlano tse thellang le li-curve tse mahlakore a mabeli a leqeba la lesela le substrate ea ER8 ka maqhubu a fapaneng, ka ho latellana. Botebo ba leqeba le bophara ba substrate ho maqhubu a mararo li fapana haholo. Ho 1 Hz, botebo ba leqeba le bophara ba substrate bo ka ba 5.26 μm le 540 μm, ka ho latellana. Ka ho eketseha ha maqhubu, botebo le bophara ba leqeba le tsona lia eketseha. Ho 4 Hz, botebo ba leqeba le bophara bo ka bang 43.54 μm le 1 100 μm, ka ho latellana, ho bonts'a ho se sebetse hantle ha tšepe ea k'habone e mahareng le e phahameng. Botebo ba leqeba le bophara ba ho roala ho li-frequencies tse tharo li ntlafalitsoe hanyane ha li bapisoa le substrate. Botebo bo tebileng ba lesela la motsoako oa Fe-based alloy frequency ea 1 Hz ke hoo e ka bang 4.1 μm, 'me botebo ba leqeba la maqhubu a 4 Hz bo nyolohela ho 10.3 μm. Tlas'a maemo a ts'oanang, botebo ba leqeba le bophara ba Co-based alloy coating li kholo hanyane ho feta tsa Fe-based alloy coating, empa ka bobeli li ka tlase ho botebo le bophara ba thepa ea substrate. Setšoantšo sa 11 se bonts'a sekhahla sa ho roala ha ER8 wheel steel substrate le ho roala ka maqhubu a fapaneng, 'me foromo ea eona ea lipalo e bonts'oa ka foromo (2).
Moo: k ke lebelo la ho apara, mm'3/(N·m); V ke bophahamo ba molumo, cm3; S ke bolelele ba setorouku se le seng se thellang, cm; n ke palo ea lipotoloho; W ke mojaro, N. Thepa ea substrate e bonts'a sekhahla se phahameng sa ho apara ka maqhubu a fapaneng 'me lebelo la ho roala le lekana le maqhubu. Sekhahla sa ho roala ha sekoaelo tlas'a maemo a tlase le a mahareng a maqhubu a tlase hanyane ho feta a thepa ea substrate. Ka ho eketseha ha lebelo, sekhahla sa ho roala ha seaparo se lula se sa fetohe, ha sekhahla sa ho apara sa substrate se ntse se eketseha haholo. Ka kakaretso, sekhahla sa ho roala ha seaparo se lekana le lebelo la ho thella. Lebaka ke hore ka ho eketseha ha lebelo la ho thella, ho bonolo ho ba le phello e kholo ea mocheso oa khohlano ho sebopeho, e leng se lebisang ho phatloheng ha lesela, ho lahleheloa ke ts'ireletso, ho thehoa ha peeling e tebileng le ho eketseha ha letlalo. sekhahla sa ho apara [20]. Leha ho le joalo, ka lebaka la palo e fapaneng ea lipotoloho n thutong ena, ho na le ts'ebetso ea hore sekhahla sa ho roala seaparo se fokotseha ka ho eketseha ha maqhubu. Ho feta moo, tekanyo ea ho roala ha sampuli ea substrate e ile ea eketseha haholo tlas'a maqhubu a phahameng. Lebaka la sena e ka 'na ea e-ba hore nakong ea ts'ebetso ea ho ferekana ka lebelo le phahameng, thepa ea substrate e ile ea robeha ka mokhoa o fokolang ka lebaka la lebelo le feteletseng la ho thella,' me likarolo tse robehileng le tse arohaneng li thehile litšila tse thata, tse ileng tsa eketsa palo ea ho apara.

2.5 Ho bola ha electrochemical

Sebopeho sa electrochemical impedance ea disampole tse tharo se bontšoa ho Setšoantšo sa 12. Sebopeho sa impedance se bontša sebopeho sa semicircular, 'me li-semicircles kaofela li na le matla. Bophara ba semicircle bo bonts'a ka ho toba boholo ba impedance ea sebaka sa sampole. Ho ka bonoa ka ho hlaka hore seaparo sa Co-based se na le bophara bo boholo ka ho fetisisa, se lateloa ke seaparo sa Fe-based, 'me radius e nyenyane ka ho fetisisa ke thepa ea substrate. Ho ea ka litšoaneleho tsa kutu ea electrochemical, potoloho e lekanang e bontšitsoeng ho Setšoantšo sa 13 e sebelisetsoa ho lumellana le liphetho tsa tlhahlobo ea impedance ea substrate le ho roala, moo Setšoantšo sa 13a le 13b e leng lipotoloho tse lekanang tsa substrate le ho roala, ka ho latellana. Lintho tsa mekhahlelo li emeloa ke Q le n, moo CPEbl le CPEdl e leng likarolo tse sa khaotseng tsa karolo e amanang le substrate interface capacitance le double electric layer capacitance, ka ho latellana. CPE ke karolo e sa khaotseng ea matla a sa tsitsang a thehiloeng ka lebaka la mabaka a sistimi. Hangata e hlahisoa e le capacitor e hloekileng ka ho etsisa, e le hore boitsebiso ba liteko le boitsebiso ba ho etsisa li lumellane hantle [21-23]. Tekanyo ea EIS hangata e hlahlojoa ka papiso le potoloho e lekanang (EEC). Setšoantšong sa 13a, Rs ke khanyetso ea tharollo ea pula ea acid, 'me Rct ke khanyetso ha sebopeho sa tharollo-substrate se kopantsoe ka tsela e tšoanang le CPEdl; ho Setšoantšo sa 13b, Rs ke khanyetso ea tharollo ea pula ea acid, Rb ke khanyetso ea filimi ea sehlahisoa sa kutu, 'me Rct ke ho hanyetsa lera la mokoallo ho bapisa le karolo ea kamehla ea CPEbl. Ha boleng ba R bo le boholo, bo matla ba ho hanyetsa ho bola ha thepa. Software ea ZSimpWin e ne e sebelisetsoa ho fumana lintlha tsa EIS tsa substrate le ho roala, 'me lintlha tse loketseng li bontšoa ho Lethathamo la 5. Ho kopanya tlhahlobo ea data ea Setšoantšo sa 12 le Lethathamo la 5, boleng ba impedance ea substrate ke e nyenyane ka ho fetisisa har'a mehlala e meraro, 'me khanyetso ea kutu ke e tlaase ka ho fetisisa. Co-based coating e na le boleng bo boholo ka ho fetisisa ba impedance, e lateloa ke seaparo sa Fe-based, empa phapang ha e kholo. Ho khethiloe esale pele hore khanyetso ea kutu ea seaparo sa cladding e ntle haholo ho feta ea substrate.

Li-curve tsa potentiodynamic polarization tsa ER8 wheel steel substrate, liphahlo tsa alloy tsa Fe-based le Co-based li ile tsa lekoa ho sebelisoa mochine oa mosebetsi oa electrochemical, joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 14. Li-curve tsa potentiodynamic polarization tsa mehlala e meraro ka tharollo ea pula ea acid e ile ea hlahlojoa ho sebelisoa Tafel. mokhoa le linear polarization mokhoa, 'me paramethara tse kang matla a kutu le kutu segokanyipalo hona joale e ne e ikemiselitse ho tšoaea ho hanyetsa kutu ea cladding barbotage ka acid e pula tharollo [24]. Mekhahlelo ea kutu ea electrochemical e bontšoa ho Lethathamo la 6, 'me RP ea ho hanyetsa polarization e baloa ho sebelisoa litekanyo tse teng. Mokhoa oa ho hanyetsa polarization o bontšoa ka foromo (2) [25].
Moo: Ecorr ke monyetla oa ho bola; Jcorr ke corrosion density hajoale; βc ke letsoapo la anodic polarization curve; βa ke moepa oa cathodic polarization curve. Ho kopanya Figure 14 le Lethathamo la 6, ho ka bonoa hore ha ho na sebaka se totobetseng sa passivation se hlahang karolong ea ER8 lebili la tšepe le seaparo sa ho roala ka tharollo ea pula ea acid, e bontšang hore ha ho na filimi ea passivation e entsoeng holim'a substrate le holim'a ho roala tlas'a boemo ba monyetla oa potoloho e bulehileng ea -1.5 ~ 1 V. Ka nako e ts'oanang, ho ka fumanoa hore Ecorr le Jcorr ea substrate e tlaase haholo ho feta ea liphahlo tse peli, e leng se bontšang hore tharollo ea pula ea asiti, tšekamelo ea ho senya le ho senya. sekhahla sa ho roala ha sekoahelo se tlase haholo ho feta sa substrate [26]. Ka ho eketseha ha nako ea ho tsofala ha kutu, bokhoni ba ho senya Ecorr ea coating ea alloy e bonts'a mokhoa oa ho tsamaea ka tsela e ntle, sekhahla sa hona joale sa corrosion Jcorr se atisa ho fokotseha, 'me ho hanyetsa polarization RP hoa eketseha. Ho latela molao oa Faraday Ohm [27], sekhahla sa kutu ea electrochemical se lekana le sekhahla sa ho bola sa Jcorr 'me se ipapisitse le RP ea polarization resistance. Sena se bonts'a hore sekhahla sa ho bola ha hona joale sa Jcorr sa seaparo, se potlakisa lebelo la kutu le ho fokola ho hanyetsa ha kutu, ha RP e kholoanyane ea polarization ea ho roala, e ntlafatsa ho hanyetsa ha kutu ea seaparo. Ka nako e ts'oanang, phapang ea khanyetso ea kutu pakeng tsa "Fe-based alloy coating" le "Co-based alloy coating" ha e hlake, haholo hobane litaba tsa Cr tse ka har'a liphahlo tse peli tsa alloy ha li fapane haholo, 'me ho ba teng ha Cr element ho ka etsahala. ka katleho ho ntlafatsa ho hanyetsa ho bola ha thepa.

Liphello tsa 3

Ka pampiri ena, liphahlo tsa lehae tsa Fe-based le Co-based alloy li ile tsa lokisoa ka lisebelisoa tsa tšepe tsa ER8 ka thekenoloji ea laser cladding, 'me mokhoa oa ho ferekana, ho roala le ho bola oa ho roala ka tharollo ea pula ea acid e ile ea ithutoa ka ho ferekana le ho apara le electrochemical. liteko tsa kutu. Ho ka fihleloa liqeto tse latelang:

1) Coefficient ea likhohlano e fapane ka tsela e fapaneng le lebelo la ho thella, 'me tlas'a maemo a tšoanang a parameter, coefficient ea khohlano ea Co-based alloy coefficient e nyenyane hanyenyane ho feta ea Fe-based alloy coeating.

2) The senya morpholoji holim'a sila holim'a substrate lintho tse bonahalang tse acid e pula tharollo ka kakaretso fetola ho tloha sekgomaretsi apara le matla ebola senya ho barbotage abrasive apara mochine, ha barbotage sila holim'a ke hanyenyane abrasive apara.

3) Ha ho bapisoa le substrate, liphahlo tse peli tsa alloy li na le litekanyetso tse fokolang tsa ho roala, 'me ka ho eketseha ha lebelo la ho thella, ho hanyetsa ha liaparo ho molemo haholo; tlas'a maemo a phahameng a maqhubu (4 Hz), litekanyetso tsa ho apara tsa Fe-based le Co-based alloy coatings li ka fokotsoa ho fihla ho 46.10 × 10'-5 mm'3 / (N·m) le 39.85 × 10'–5 mm'3/(N·m) ka tatelano ha e bapisoa le substrate.

4) Ho hanyetsa ha polarization ea substrate, Fe-based alloy coating le Co-based alloy coating ke 511.4, 7 148.8 le 30 984.4 Ω ka ho latellana, kahoo liphahlo li bontša ho hanyetsa ha kutu. Ha ho bapisoa, Co-based alloy coating e molemo, empa hobane seaparo sa Fe-based alloy coating se na le litšenyehelo tse tlaase 'me se bontša ho hanyetsa ho apara hantle, ho hanyetsa kutu ha ho fapane haholo le Co-based alloy coating. Lits'ebetsong tse sebetsang tsa boenjiniere, ho roala alloy e thehiloeng ho Fe e ntse e le khetho e ratoang.