Xulosa: Aşınmaya qarshilik ko'rsatkichlarini yaxshilash uchun lazer bilan qoplangan Ti2Al6V yuzasida tayyorlangan Ni + TiB4 kompozit qoplamasi, chang nisbatining mikroyapı va mexanik xususiyatlarga ta'siri o'rganiladi. Lazer qoplamasi asosan TiB, TiB2, a-Ti, b-Ti, NiTi qotishma qattiq eritmasi va TiO2 dan iborat. Qoplama qatlami asosan qora elliptik fazadan, cho'zilgan ignasimon fazadan va uni o'rab turgan hujayra kristal fazasidan iborat. Qora elliptik faza ， ignasimon faza va uning atrofidagi hujayra kristal fazasi mos ravishda TiB2，TiB，NiTi. TiB2 qo'shimchasining miqdori oshganda, TiB miqdori ortadi, TiB metallografik zarralari qo'pol bo'ladi. Qoplama qatlamining eng yuqori mikroqattiqligi 920 ga etadi. 8 HV1. 0, bu Ti3Al6V qotishmasidan taxminan 4 baravar ko'p, mikroqattiqlikning oshishi qoplama qoplamasining aşınma qarshilik xususiyatlarini yaxshilaydi. Yuk ortishi bilan mo'rt parchalanish jiddiyroq bo'ladi va kompozit qoplama yuqori yuk sharoitlariga mos kelmaydi.
Kalit so'zlar: lazer qoplamasi; Ni + TiB2 kompozit qoplamasi; Ti6Al4V; aşınma qarshilik xususiyati

1. kirish

Titan qotishmalari yuqori quvvat, past zichlik va yaxshi korroziyaga chidamlilik kabi ajoyib xususiyatlarga ega va ko'pincha aerokosmik, dengiz muhandisligi, avtomobil ishlab chiqarish va boshqa sohalarda qo'llaniladi [1]. Biroq, titanium qotishmalarining past qattiqligi va yomon aşınma qarshiligi ularning keng qo'llanilishini cheklaydi. Sirtni o'zgartirish texnologiyasida yuqori energiya zichligi, kichik issiqlik ta'sir zonasi va kuchli metallurgiya bog'lanishi bilan lazer qoplamasi doimo katta e'tiborni tortdi [2].

Titan qotishmalarining lazer qoplamasiga turli xil moddiy tizimlar kiritildi, ular orasida kompozit materiallar tizimi yanada mashhur va samarali usul hisoblanadi [3]. Kompozit materiallar tizimida TiB2 mustahkamlash bosqichi qattiqlik va aşınma qarshiligini yaxshilashning mumkin bo'lgan usuli sifatida ishlatiladi. Qi K. va boshqalar. [1] Fe, Co, Cr, B va C aralash kukunlarini lazer bilan qoplash orqali Ti2Al6V qotishmasida TiB4/metall kompozit qoplamani tayyorladi va magnit maydonning qoplamaning mexanik xususiyatlari va aşınma xususiyatlariga ta'sirini o'rgandi. Lin YH va boshqalar. [4] titanium qotishmasida TiB2/TiB gradient qoplamasini tayyorlash uchun sof TiB2 kukunidan foydalangan. Mikroqattiqlik gradient pasayish tendentsiyasini ko'rsatdi, ammo sinish qattiqligi gradient o'sish tendentsiyasini ko'rsatdi. Kumar S. va boshqalar. [5] Ti6Al4V, CBN va TiO2 lazerli qoplama qoplamasining chang aralashmasini o'rganib chiqdi va igna shaklidagi, silindrsimon novda shaklidagi va qisqa uzunlikdagi dendrit shaklidagi turli tuzilmalarni topdi. Nitrid va boridning metall matritsali kompozit materiali (TiN, TiAlN, AlN va TiB2) qattiqlik va aşınma qarshiligini yaxshilash uchun qoplamaning asosiy tarkibiy bosqichi sifatida ishlatilgan.

Nikel yoki nikel asosidagi qotishma yaxshi strukturaviy barqarorlik, yuqori haroratga chidamlilik, korroziyaga chidamlilik, yuqori quvvat va yaxshi namlanish qobiliyatiga ega ideal matritsadir. Optimallashtirilgan qotishma kukuniga to'g'ridan-to'g'ri mustahkamlovchi vosita yoki tegishli elementlarni qo'shish orqali lazer qoplamasi zarracha bilan mustahkamlangan kompozit qoplama tayyorlangan va turli xil mexanik xususiyatlarga ega kamida ikki fazali lazer qoplamasi kelajakda sirtni mustahkamlash uchun muhim talabga aylanadi [6]. Xu SY va boshqalar. [7] Ti60Al6V qotishmasi yuzasiga lazerli qoplama orqali TiC/Ni4 kompozit qoplamasi tayyorlandi. Yu XL va boshqalar. [2] nikel-titan karbid kompozitlarini lazerli qoplama orqali 20 ta po'lat substratda tayyorladi. Ni / 40TiC kompozitsiyasidagi katta miqdordagi TiC zarralari nikel kristallarining o'sishiga to'sqinlik qildi, natijada Ni / 40TiC kompozitsiyasining nozik mikro tuzilishi paydo bo'ldi. Ni / 40TiC kompozitsiyasining o'rtacha mikroqattiqligi taxminan 851 HV, ishqalanish koeffitsienti esa 0.43 edi. Vang Q. va boshqalar. [8] Ni-asosli gradient kompozit qoplamalarning mikro tuzilishi va xususiyatlarini o'rgangan. Qoplamalar Ni matritsasi, WC va bir nechta karbid va borid qattiq fazalaridan iborat edi. Maksimal mikroqattiqlik 1053.5HV0.2 ga yetdi va ishqalanish koeffitsienti va aşınma yo'qotish qiymatlari Q345 po'latidan past edi.

Ti6Al4V qotishmasining mikro tuzilishi va aşınmaya bardoshliligini o'rganish uchun Ni va TiB2 aralash kukunlari Ti6Al4V qotishma lazer qoplama qatlamlarini tayyorlash uchun tanlangan.

2 Eksperimental materiallar va usullar
2. 1 Tajriba materiallari
Substrat sifatida 100 mm × 100 mm × 10 mm Ti6Al4V qotishma plitasi tanlangan va uning kimyoviy tarkibi va mexanik xususiyatlari mos ravishda 1-jadval va 2-jadvalda ko'rsatilgan. Ni kukuni issiqlik manbai taqsimotini yaxshilash va lazer qoplamasi paytida issiqlikni kontsentratsiyalashi mumkinligi sababli, Ni kukuni va TiB2 kukuni mustahkamlash bosqichi sifatida TiB2 bilan kompozit qoplamani tayyorlash uchun tanlangan. Ni kukuni va TiB2 kukunining metallografik morfologiyasi 1-rasmda ko'rsatilgan.

2. 2 Eksperimental usullar
Kukun va taglik plitasini mahkam yopishtirish uchun titanium qotishma plastinkasining sirt oksidi qatlamini olib tashlash uchun mexanik silliqlash ishlatilgan va yog 'qoralarini olib tashlash uchun 5% HF + 15% HNO3 kislota eritmasi ishlatilgan. Uzluksiz lazerni ta'minlash uchun YSL-3000 uzluksiz tolali lazer ishlatilgan va oldindan o'rnatilgan kukunli Ti6Al4V plitasi 200 mm × 200 mm × 50 mm plastik qutiga joylashtirilgan va argon gazi doimiy ravishda plastik qutiga AOK qilingan. Lazerli qoplama jarayonida nuqta diametri 1.8 mm, skanerlash tezligi esa 7 mm/s. Ni + TiB2 nisbati 40% bo'lsa, lazer kukuni parametrlari mos ravishda 700W, 900W va 1100W bo'lib, lazer kukunining mikroyapı va mexanik xususiyatlarga ta'siri o'rganiladi; lazer kukuni massasi 900W bo'lsa, kukun nisbati Ni + 20% TiB2, Ni + 30% TiB2, Ni + 40% TiB2 va kukun nisbati lazer kukuni massasiga ta'siri o'rganiladi. Lazer qoplamali qatlamli namunalar S-1 (P = 700W), S-2 (P = 900W), S-3 (P = 1100W), S-4 (R = Ni + 30% TiB2), S-5 (R = Ni + 40% TiB2).

Rentgen difraktometri (XＲD) namunalari, skanerlovchi elektron mikroskop (SEM) namunalari va ishlash sinovi namunalari elektr uchqunli kesish yo'li bilan tayyorlangan va namunalar mexanik ravishda maydalangan, mexanik sayqallangan va 5% HF + 15% HNO3 kislota eritmasi bilan korroziyalangan. Lazer qoplama qatlamining fazaviy tarkibi Brooker D8-advance mikro-maydonli rentgen difraktometri (XＲD) bilan tavsiflangan va lazer qoplama qatlamining mikro tuzilishi optik mikroskop (OM) va skanerlash elektron mikroskop (SEM) tomonidan kuzatilgan. HV-5 Vickers qattiqligi tekshirgichi lazer qoplama qatlamining sirt chuqurligi bo'ylab qattiqlikni o'lchash uchun o'rganildi. Ishqalanish va aşınma sinovlari uchun HＲS-2M yuqori tezlikda harakatlanuvchi ishqalanish va aşınma sinov qurilmasi tanlangan. Ishqalanish uchun yordamchi material diametri 3 mm bo'lgan Si2N4 keramik silliqlash to'pi edi. Ishqalanish va aşınma parametrlari o'zaro aylanish tezligi 200r / min va radial yuk 20/40/60N edi.

3 Natijalar va muhokama
3.1 XRD fazasining tarkibi
Beshta namunaning XRD fazali tarkibi 2-rasmda ko'rsatilgan. Har bir namuna kimyoviy tarkibida oz miqdorda TiN ni o'z ichiga oladi, shuning uchun N atomlari lazer qoplamasi qatlamiga kirib, nitrlanish reaktsiyasini keltirib chiqaradi. Eritilgan hovuz oqimi davomida titanium qotishma matritsasi materialida oz miqdorda vanadiy eriydi va bu jarayonda a faza b fazaga aylanadi, shuning uchun b-Ti 2-rasmda paydo bo'ladi. TiB2 erish-cho'kmaga ega. lazer qoplamasi jarayonida xarakterli. Kichik miqdordagi TiB2 butunlay eritilishi mumkin va ba'zi TiB2 Ti bilan TiB hosil qilish uchun birlashishi mumkin, qolgan TiB2 esa qayta kristallanishi mumkin. Ti Ni bilan reaksiyaga kirishib NiTi, Ni3Ti va NiTi2 hosil qilishi mumkin, lekin Ti va Ni bir xil kimyoviy bogʻlanish energiyasiga ega, bu esa barqaror NiTi metall inert birikma hosil qilishni osonlashtiradi, Ti atomlari esa kuchli diffuziya tezligiga ega, shuning uchun Ti va Ni reaksiyaga kirishib, faqat NiTi［9］ hosil qiladi. 2-rasmdan ko'rinib turibdiki, lazer qoplama qatlami asosan TiB, TiB2, a-Ti, NiTi qotishma qattiq eritmasi, TiO2 va boshqalardan iborat bo'lib, XRD natijalari ham oz miqdorda b-Ti ni ko'rsatadi.

Gibbsning o'rtacha erkin energiyasiga ko'ra, uchta reaktsiya sodir bo'lishi mumkin: rasmdagi (1), (2) va (3) ga qarang. Lazer qoplamasi jarayonida Ni va B atomlari TiB2, NiTi va TiB hosil qilish uchun Ti atomlari bilan reaksiyaga kirishishi mumkin. Gibbsning o'rtacha erkin energiyasi DG2 < DG1 < DG3, shuning uchun materialning hosil bo'lish tartibi TiB > NiTi > TiB2.

TiB2 kukunining ulushi 30% gacha oshganda, termokimyoviy reaktsiya formulasi (2) o'ngga o'tadi. Lazerli qoplama qatlamidagi TiB fazasi ortadi va Ti fazasi kamayadi. TiB2 kukunining ulushi 40% gacha o'sishda davom etsa, TiB va TiB2 fazalarining tarkibi yanada ortadi. Bundan tashqari, Ni va Ti kuchli yaqinlikka ega va asta-sekin NiTi metallizatsiyasini hosil qiladi. Shuning uchun Ni + 40% TiB2 lazerli qoplama qatlamining yakuniy asosiy mahsulotlari NiTi, TiO2, TiB, TiB2 va Ti hisoblanadi.

3.2 Mikroyapı
Ni + 20% TiB2 lazerli qoplama qatlamining SEM tuzilishi 3-rasmda ko'rsatilgan. Qoplama qatlami asosan qora elliptik faza, cho'zilgan igna fazasi va atrofdagi uyali fazadan iborat. Eng ko'p tarqalgan mikro-zarrachalar fazasining o'rtacha diametri 0.5 ~ 3.0 mkm. B elementining atom raqami 5 bo'lgani uchun oddiy energiya spektr analizatori atom raqami 10 dan kam bo'lgan elementlarning tarkibini aniq o'lchay olmaydi. Elektron probli rentgen mikroanalizi (EPMA) har bir elementning taqsimlanishi va tarkibini o'lchash uchun ishlatiladi. qoplamali qatlam [10, 11]. 3-rasmdagi turli pozitsiyalardagi EPMA natijalari 3-jadvalda keltirilgan.

3-jadvaldan ko'rinib turibdiki, qoplama qatlamining kimyoviy tarkibi asosan Ti, B, Ni elementlardan iborat bo'lib, oz miqdorda Al va V elementlarni o'z ichiga oladi. a holatidagi Ti va Ni elementlarining tarkibi asosan bir xil, B elementi yo'q va NiTi qattiq eritmasi mavjud bo'lishi mumkin. B pozitsiyasidagi asosiy elementlar Ti va B bo'lib, ikkala elementning tarkibi 40% dan oshadi. Bundan xulosa qilish mumkinki, b holatidagi igna o'xshash faza TiB.

Gibbsning termodinamik qonuniga ko'ra, BB bog'lanish energiyasi > B-Ti bog'lanish energiyasi > Ti-Ti bog'lanish energiyasi [12], bu TiB ning o'z balandligi yo'nalishi bo'yicha o'sish tezligini o'z balandligiga perpendikulyar o'sish yo'nalishidan tezroq va tezroq qiladi, bu igna o'xshash fazaning paydo bo'lishini osonlashtiradi. C holatidagi B elementining tarkibi Ti elementidan ikki baravar ko'p. 2-rasmdagi XRD spektri TiB2 ning diffraktsiya cho'qqisining intensivligi nisbatan yuqori ekanligini ko'rsatadi. c holatidagi qora elliptik faza TiB2 bo'lishi mumkin.

Turli chang nisbatlariga ega bo'lgan lazer qoplama qatlamlarining SEM mikro tuzilishi 4-rasmda ko'rsatilgan. Ko'rinib turibdiki, TiB2 qo'shilishi miqdori kichik bo'lsa, qoplama qatlamidagi TiB miqdori kamayadi va uning tarqalishi ham ko'proq tarqaladi. TiB2 qo'shilishi miqdori oshganda, TiB miqdori ortadi, TiB metallografik zarralari qo'polroq bo'ladi va taqsimot tarqaladi. Bu hodisa B va Ti elementlari o'rtasidagi reaktsiyaga yordam beradigan B elementining ko'payishi bilan bog'liq.

Qoplamaning mikro tuzilishini o'rganish uchun qoplamaning yuqori, o'rta va pastki qismining SEM mikro tuzilishi 5-rasmda ko'rsatilgan.

Chuqurlik gradienti bilan qoplamali qatlam strukturasining evolyutsiyasi juda aniq. Ko'p sonli ikki fazali zarrachalar qoplamning yuqori qismida in situ sintezlanadi, ularning ko'pchiligi nozik eziladi va oz sonli igna shaklidagi va shaklli tuzilmalar mavjud. Shu bilan birga, TiB va TiB2 qattiq mustahkamlovchi zarralari eritilgan hovuzning yuqori qismida haddan tashqari harorat yo'qolishining oldini oladi. Erigan va yo'q qilingandan so'ng, qoplama qatlamidagi donalar tartibsiz yo'nalishda yo'nalishsiz o'sadi va qayta yadrolanadi. Yadrolanishdan keyingi yangi fazaning o'lchami kichik, bu faza zarralarini tozalaydi [13]. Qoplamaning o'rtasiga yuqoridan pastgacha o'zgaruvchan issiqlik konvektsiyasi ta'sir qilishi mumkin va o'rtada ko'p sonli elementlar to'plangan, shuning uchun EPMA bor elementlarini aniqlay olmaydi va qoplamaning yuqori qismi qora gulbarg shaklidagi fazalardan iborat. , qora nozik igna shaklidagi fazalar va oq baliqcha fazalari.

6-rasmda ko'rsatilganidek, mikrostrukturani tekis skanerlash natijalari boy evtektik strukturaning mavjudligini ko'rsatadi. Qora gulbarg shaklidagi faza TiB / TiB2 / TiNiB evtektik fazasi bo'lishi mumkin, oq baliq suyagi fazasi NiTi va boshqa fazalar titanium martenzitik faza transformatsiyasining hosilalaridir. 20% TiB2 lazerli qoplama qoplamasining o'rtasida joylashgan BES mikroyapısı 7-rasmda ko'rsatilgan, turli rangdagi fazalar, ya'ni yorqin oq, qora va quyuq kulrang. Yorqin - NiTi intermetalik birikmasi, qora - titan-bor aralash fazasi va quyuq kulrang - martensit titanium va titan oksidining aralash fazasi. Lazerli qoplamaning pastki qismidagi baliq suyagi fazasi asta-sekin o'sib boradi, quyuq kulrang qatlamning maydoni ko'paya boshlaydi va qora gulbarg shaklidagi faza va qora nozik igna shaklidagi faza sezilarli darajada kamayadi.

3.3 Mikroqattiqlik
Mikroqattiqlik testiga ko'ra, Ti6Al4V qotishmasining qattiqligi 349.2HV1.0 ni tashkil qiladi. Chuqurlik bo'yicha turli chang nisbatlari bilan tayyorlangan lazer qoplama qatlamlarining mikroqattiqlik taqsimoti 8-rasmda ko'rsatilgan. Turli xil kukun nisbatlariga ega bo'lgan lazer qoplama qatlamlarining mikroqattiqligi Ti6Al4V qotishmasidan yuqori ekanligini ko'rish mumkin. TiB2 kukuni nisbati oshishi bilan mikroqattiqlik asta-sekin ortadi. TiB2 kukuni nisbati 40% bo'lsa, qoplama qatlamining eng yuqori mikroqattiqligi 920.8HV1.0 ga etadi, bu Ti3Al6V qotishmasidan taxminan 4 baravar ko'pdir.

Lazer qoplamasi qatlamining chuqurligining ma'lum bir diapazonda ortishi bilan qatlamning mikroqattiqligi tez pasayish tendentsiyasini ko'rsatadi va substrat va qoplamaning biriktiruvchi yuzasi ustidagi kesma qatlami mikroqattiqlikning dalgalanma hodisasini ko'rsatadi. 0.7 dan 0.8 mm gacha bo'lgan chuqurlikdagi tasavvurlar qatlami issiqlik ta'sir qiladigan zonada. Ushbu hududning mikroqattiqligi taxminan 400HV1.0 ni tashkil qiladi va mikroqattiqlikning o'sish tendentsiyasi juda sekin. 0.7 dan 0.8 mm gacha bo'lgan chuqurlikdagi tasavvurlar qatlamining mikroqattiqligi nisbatan yuqori, chunki lazer qoplamasi qatlamidagi qattiqroq TiB2 donalari kuchli zarba qarshiligiga ega va lazer bilan qoplash jarayoni nozik TiB shakllanishiga yordam beradi va donning oldini oladi. chegara dislokatsiyasi sirpanishi, shu bilan lazer qoplamasi tomonidan tayyorlangan lazer qoplama qatlamining mikroqattiqligi yaxshilanadi. jarayoni [14].

Eritilgan hovuz oqimi ta'sirida TiB2 yuzasi tarqala boshlaydi va qoplama qatlamining o'rtasida bir oz qoldiq TiB2 bo'ladi, ammo konsentratsiya juda yuqori bo'lmaydi va mikroyapı [15] ham biroz pasayadi. . Qoplama qatlamining pastki qirrasi issiqlik ta'sir qiladigan zonadir. Ko'p miqdorda Ti elementlari erishdan keyin yuqoriga ko'tariladi, buning natijasida asosiy materialning eritilgan hovuzga suyultirish tezligi etarli darajada mustahkamlanmasdan, issiqlik ta'sir qiladigan zona eng past mikroqattiqlikka ega [16]. Natijalar shuni ko'rsatadiki, TiB2 kukuni qo'shilishi qoplama qatlamining qattiqligini sezilarli darajada yaxshilaydi.

3.4 Aşınmaya qarshilik
Xuddi shu kukun nisbatiga ega bo'lgan lazer qoplama qatlamining eskirish tezligi 9-rasmda ko'rsatilganidek, yukga qarab o'zgaradi. Ti6Al4V va lazer qoplama qatlamlarining aşınma tezligi yukning ortishi bilan ortadi va lazer qoplama qatlamlarining eskirish tezligi ancha past bo'ladi. Ti6Al4V substrat materiallari, bu qoplama qatlamlarining aşınma qarshiligi juda zo'r ekanligini ko'rsatadi. Qoplama qatlamlarining aşınma tezligi qattiq faza tarkibi bilan chambarchas bog'liq. TiB2 kukuni nisbati 20% dan 30% gacha oshganida, TiB qattiq fazasi tarkibi oshadi va aşınma tezligi kamayadi; TiB2 kukuni nisbati 30% dan 40% gacha oshganida, TiB qattiq fazasi tarkibi yanada oshadi va TiB2 paydo bo'ladi, natijada minimal aşınma tezligi faqat 1.5 × 10-4 mm3 / s ni tashkil qiladi.

Ti6Al4V ning turli yuklar ostida SEM eskirish morfologiyasi 10-rasmda ko‘rsatilgan. 10a-rasmdan ko‘rinib turibdiki, titanium qotishmasi 20 N yuk ostida juda kam eskirish qoldiqlarini hosil qiladi va aşınma zonasi tartibsiz, kavisli va olmos- shakllangan (10a-rasmdagi A maydoniga qarang), bu Ti6Al4V substrat materialining jiddiy shikastlanganligini ko'rsatadi. o'zaro harakat. Yuk 40N ga ko'tarilganda, jarlikning chuqurligi oshadi (10b-rasmdagi B maydoniga qarang), abraziv zarralar tez o'sib boradi va substratning aşınma jarayonida aşınma va og'ish sodir bo'ladi, shuning uchun abraziv aşınma va yopishtiruvchi aşınma juda jiddiy. Yuk 60N bo'lganda, eskirish yuzasida ba'zi katta chuqurliklar hosil bo'ladi (10c-rasmdagi C maydoniga qarang) va tirnalgan yuzada abraziv zarralar to'planadi (10c-rasmdagi D maydoniga qarang). Shu sababli, ortib borayotgan yuk ishqalanish va aşınma jarayonida titanium qotishma materialining tozalanishini tezlashtiradi va titanium qotishmasining ishqalanish va aşınma ko'rsatkichlari juda yomon. Li JN va boshqalar. [17] va Weng F. va boshqalar. [18], shuningdek, titanium qotishmalarining o'xshash aşınma yuzalarini topdi.

Ni + 40% TiB2 qoplama qatlami eng yuqori mikroqattiqlik va eng yaxshi aşınma qarshilikka ega. Shuning uchun, lazer qoplama qatlamining aşınma mexanizmini o'rganish uchun titanium qotishma yuzasida Ni + 40% TiB2 qoplama qatlami tanlangan. SEM kiyinish morfologiyasi lazerli qoplama qatlami turli yuklar ostida 11-rasmda ko'rsatilgan lazer qoplama qatlamining mikroqattiqligi sezilarli darajada yaxshilanadi, shuning uchun qoplama qatlamining aşınma ko'rsatkichi titanium qotishmasidan ancha yaxshi. 11a-rasmdan ko'rinib turibdiki, abraziv zarrachalar soni ancha qisqargan va o'lchami ham ancha kichraygan (11a-rasmdagi A maydoniga qarang). Bu qattiq NiB, TiB2 va TiO2 qattiq fazalarining aşınması bilan bog'liq [5]. Ba'zi yiqilgan tuzilmalar eskirgan qoplama qatlamida paydo bo'ladi (11b-rasmdagi B maydoniga qarang). Tuzilishi qattiq fazali zarralar bo'lishi mumkin. Kichkina metall chiplar yuqori yuk ko'tarish qobiliyati tufayli chiziqli bo'lib, oluklar va tirnalishlar paydo bo'lishidan qochadi. Yuk 40 N ga ko'tarilganda, qatlamli parchalanish ehtimoli ko'proq bo'ladi, Ni + 40% TiB2 qoplama qatlamining abraziv changi sezilarli darajada oshadi, eskirgan sirtda mikroporlar paydo bo'ladi (11b-rasmdagi C maydoniga qarang), abraziv aşınma va yopishtiruvchi aşınma bir vaqtning o'zida sodir bo'ladi. Yukning ortishi bilan abraziv chang qoplama qatlami butun eskirgan yuzaga tarqala boshlaydi va mikroporlarning chuqurligi va kengligi ortadi (11b-rasmdagi D maydoniga qarang). Bu hodisalarning barchasi yukning ortishi bilan mo'rt parchalanish jiddiyroq bo'lishini va kompozit qoplama yuqori yuk sharoitlariga mos kelmasligini ko'rsatadi.

4 ta natija

Ti6Al4V qotishmasining aşınma qarshiligini oshirish uchun, lazer qoplamasi Ni va TiB2 aralash kukunlari yordamida titanium qotishmasi yuzasida tayyorlangan. Natijalar quyida ko'rsatilgan.

(1) Lazerli qoplama qatlamining XRD natijalari shuni ko'rsatadiki, lazer qoplama qatlami asosan TiB, TiB2, a-Ti, b-Ti, NiTi qotishma qattiq eritmasi va TiO2 dan iborat va TiB2 chang nisbati oshishi bilan TiB2 fazasi tarkibi yanada ortib boradi.

(2) Qoplama qatlami asosan qora elliptik fazadan, cho'zilgan igna o'xshash fazadan va atrofdagi uyali fazadan iborat. Qora elliptik faza TiB2, ignasimon faza TiB va atrofdagi hujayra fazasi NiTi. TiB2 qo'shilishi ortishi bilan TiB tarkibi ortadi va TiB metallografik zarralari qo'polroq bo'ladi.

(3) TiB2 kukuni nisbati 40% bo'lsa, qoplama qatlamining mikroqattiqligi maksimal 920. 8HV1 ga etadi. 0, bu Ti3Al6V qotishmasidan taxminan 4 baravar ko'p. Mikroqattiqlikning oshishi qoplama qatlamining aşınma qarshiligini yaxshilaydi. Yuk ortib borayotganligi sababli, kompozit qoplamaning mo'rt po'stlog'i tobora jiddiylashib boradi, bu esa yuqori yuk sharoitlariga mos kelmaydi.