Didelio mangano plieno didelio greičio lazerinės dangos Ni60 dangos mikrostruktūra ir savybės

Esant smūgio apkrovai, didelis mangano plienas sukels daug išnirimų, užsikimšusių šalia paviršiaus, dėl to smarkiai sukietės, o vidus išlaiko tam tikrą kietumą, todėl turi gerą paviršiaus atsparumą dilimui ir bendrą kietumą ir yra plačiai naudojamas gniuždymo plaktuko apdirbimas ir kasybos mašinų gamyba, atliekančios nepakeičiamą vaidmenį. Ilgo darbo metu dėl korozijos ir vandens, rūdos ir tt poveikio plaktuko galvutė lengvai susidėvi viena puse, formuojasi nenormalus dydis ir reikia sustoti norint pakeisti arba remontas turi įtakos gamybos efektyvumui. Dėl didelio mangano plieno anglies ekvivalento suvirinamumas yra ypač blogas
Suvirinimo procese prie karščio veikiamos zonos lydymosi linijos lengvai susidaro įtrūkimai dėl karbido kritulių, todėl sunku taisyti daug mangano turintį plieną tradiciniais paviršinio suvirinimo būdais, be to, būtina naudoti mažą šilumos įėjimą, priverstinį. aušinimo, antrinio grūdinimo vandeniu ir kitais būdais remontuoti dangos suvirinimą, kuris yra sudėtingas ir reikalauja aukštų techninių reikalavimų remonto personalui. Jis taip pat gali naudoti nerūdijančio plieno elektrodų lankinį suvirinimą kaip apatinį ir paviršinį suvirinimo elektrodo dangtį, tačiau gamybos efektyvumas yra mažas, o vėlesnis apdirbimo darbo krūvis yra didelis, o tai pagerina dalių remonto išlaidas ir sumažina įmonių gamybos efektyvumą.

Pagrindinis greitaeigio lazerinio dengimo technologijos bruožas yra tas, kad keičiant lazerio spindulio ir metalo miltelių padėtį, milteliai gali išsilydyti skrydžio erdvėje, o matricos paviršiuje susidaro tik nedidelis tirpalo baseinas. Dengimo proceso šilumos sąnaudos dar labiau sumažinamos, nes užtikrinamas metalurginis sukibimas. Tuo pačiu metu dangos sluoksnio storis yra reguliuojamas. Skiedimo greitis yra mažesnis nei 1%. Mažas paviršiaus šiurkštumas. Tai gali labai sumažinti dalių apdirbimo kiekį po apkalimo ir suteikti naują idėją bei naują metodą, skirtą didelio mangano plieno taisymui.

Šiame darbe kaip pavyzdys yra ZGMn13, medžiaga, naudojama minų trupintuvo plaktuko galvutei. Ni60 milteliais ant jo paviršiaus padengti buvo naudojama didelės spartos lazerinė dengimo sistema, o optimalūs proceso parametrai gauti atliekant ortogonalinį testą ir diapazono analizę. Tai gali suteikti tam tikrų techninių parametrų pagrindą kalnakasybos įmonėms, naudojančioms didelės spartos lazerinio apmušimo technologiją didelio mangano plieno taisymui.

1. Mėginio paruošimas

Bandomoji medžiaga buvo ZGMn13 plieno plokštė po grūdinimo vandeniu, o cheminė sudėtis parodyta 1 lentelėje. Plieninė plokštė frezavimo staklėmis apdorojama į 200 mm × 100 mm × 10 mm mėginį. Viršutinis ir apatinis bandinio paviršiai apdorojami šlifavimo mašina iki Ra1.6, o likę keturi paviršiai šiurkštumui nereikalingi. Viršutinis tirpinamo mėginio paviršius buvo nuvalytas atitinkamai acetonu ir etanoliu, kad būtų pašalinti riebalai ir išdžiovinti. Dengimo sluoksniui parenkami 45–106 μm Ni60 lydinio milteliai, o jų cheminė sudėtis parodyta 1 lentelėje. Prieš dengiant miltelius reikia nusiųsti į džiovinimo dėžę ir 1 val. išdžiovinti 150 laipsnių temperatūroje, kad būtų pašalintas sluoksnis. milteliuose esančią drėgmę, neleidžia susidaryti miltelių sankaupoms ir užtikrina vienodą miltelių tiekimo tęstinumą dengimo proceso metu.

                                                           1 lentelė Cheminė ZGMn13 ir Ni60 miltelių sudėtis (masės dalis, %)

2. Bandymo metodas

Dengimo pavyzdžiui paruošti naudota didelės spartos lazerinė dengimo įranga. Ni60 dangos, kurių plotas 40 mm × 10 mm, o storis 1,5–2,0 mm, buvo paruoštos šešiais vieno sluoksnio procesais. Siekiant išvengti įtrūkimų ir pernelyg didelių vidinių įtempių dengimo procese, mėginys prieš apkalimą buvo iš anksto pašildytas, pašildytas ir laikomas 150 laipsnių temperatūroje 1 val., o dangos bandymas buvo atliktas iš karto po pakaitinimo pagal bandymo parametrus. 2 lentelėje. Lazerio taško skersmuo yra 1,5 mm, surišimo greitis yra 60%, o defokusavimo pajėgumas yra 15 mm. Argono dujos naudojamos kaip miltelių padavimo ir apsauginės dujos.

                                                                                         2 lentelė Lazerinio apvalkalo bandymo parametrai

1. Spalvos prasiskverbimo testas rodo, kad dangos sluoksnio paviršiaus formavimo kokybė yra geresnė ir nėra jokių defektų, tokių kaip įtrūkimai ir poros, kai greitaeigio lazerinio apvalkalo bandymas atliekamas palaikius 150 laipsnių 1 val.

2. Stačiakampio bandymo diapazono analizė ir apvalkalų mėginių tyrimo rezultatai rodo, kad geriausi Ni60 miltelių padengimo ant ZGMn13 medžiagos proceso parametrai yra lazerio galia 1 200 W, skenavimo greitis 4 mm/s ir miltelių padavimo greitis 7,5 g/min. Tokiomis sąlygomis kietumas gali siekti 811,41 HV. Tai yra apie 2,8 karto daugiau nei pagrindinės medžiagos, o trinties koeficientas yra 0,367, kuris, palyginti su pagrindine medžiaga, sumažėjo 37,7%, atsparumas dilimui padidėja 1,6 karto, o susidėvėjimas yra apie 38% pagrindo. medžiaga.

3. Atlikus OM, XRD ir GSE analizę, galima pastebėti, kad dengiamąjį sluoksnį daugiausia sudaro -Ni dendritai, dendritiniai dendritai, gėlių kietojo borido fazės CrB ir pilkojo kietojo karbido fazės Cr7C3 ir Cr23C6. Minėta kieta fazė pagerina dengimo sluoksnio atsparumą dilimui.