Nature.com сайтына кергәнегез өчен рәхмәт.Сез чикләнгән CSS ярдәме белән браузер версиясен кулланасыз.Иң яхшы тәҗрибә өчен без яңартылган браузерны кулланырга киңәш итәбез (яки Internet Explorer'та туры килү режимын сүндерегез).Моннан тыш, дәвамлы ярдәмне тәэмин итү өчен, без сайтны стильләр һәм JavaScriptсыз күрсәтәбез.
Слайдка өч мәкалә күрсәтүче слайдерлар.Слайдлар аша хәрәкәт итү өчен арткы һәм киләсе төймәләрне кулланыгыз, яки һәр слайд аша хәрәкәт итү өчен ахырдагы слайд контроллер төймәләрен кулланыгыз.

ASTM A240 304 316 Дат басмас корыч урта калын тәлинкә киселергә һәм Кытай фабрикасы бәясен үзләштерергә мөмкин.

Материал дәрәҗәсе: 201/304 / 304l / 316 / 316l / 321 / 309s / 310s / 410/420/430 / 904l / 2205/2507
Төре: Ферритик, Остенит, Мартенсит, Дуплекс
Технология: Салкын ролл һәм кайнар ролл
Сертификатлар: ISO9001, CE, SGS ел саен
Хезмәт: өченче як тест
Тапшыру: 10-15 көн эчендә яки санын исәпкә алып

Дат басмас корыч - минималь хром күләме 10,5 процент булган тимер эретмәсе.Хром эчтәлеге корыч өслегендә пассивация катламы дип аталган нечкә хром оксиды пленкасы чыгара.Бу катлам коррозиянең корыч өслегендә барлыкка килүен булдырмый;корычтагы хром күләме күп булса, коррозиягә каршы тору зуррак.

Корычта шулай ук ​​углерод, кремний һәм марганец кебек төрле элементлар бар.Коррозиягә каршы торуны (Никель) һәм формальлекне (Молибден) арттыру өчен бүтән элементлар өстәргә мөмкин.

Carbonгары углеродлы мартенситик тотрыксыз корычның (HCMSS) тәртибе якынча 22,5 томнан тора.Хром (Cr) һәм ванадиум (V) зур булган карбидлар электрон нур эрү (EBM) белән көйләнде.Микроструктура мартенсит һәм калдыклы остенит фазаларыннан тора, субмикрон югары V һәм микрон югары Cr карбидлары тигез бүленә, катылыгы чагыштырмача югары.CoF якынча 14,1% кими, тузган трассадан каршы тәнгә материал күчерү аркасында тотрыклы дәүләт йөкләнеше арта.Шул ук ысул белән эшләнгән мартенситик корал корычлары белән чагыштырганда, HCMSSның кием тизлеге аз кулланылган йөкләрдә бер үк диярлек.Доминант кием механизмы - корыч матрицаны абразия белән бетерү, аннары кием трассасын оксидлаштыру, өч компонентлы абразив кием йөкнең артуы белән була.Пластик деформация өлкәләре кисемтә каты картасы белән билгеләнгән.Кием шартлары артканда барлыкка килгән конкрет күренешләр карбид ярылуы, югары ванадий карбидның ярылуы һәм үлү ярасы дип сурәтләнә.Бу тикшеренү HCMSS өстәмә җитештерүнең кием үзенчәлекләрен яктырта, бу EBM компонентларын җитештерү өчен юл ача ала, валлардан пластик инъекция формаларына кадәр.
Дат басмас корыч (SS) - аэрокосмос, автомобиль, азык-төлек һәм башка бик күп кулланмаларда киң кулланылган корычлар гаиләсе, аларның коррозиягә каршы торулары һәм механик үзлекләре аркасында 1,2,3.Аларның югары коррозиягә каршы торуы Хромдагы хромның (11,5 вт% тан артык) булуы белән бәйле, бу өслектә югары хромлы оксид пленкасы формалашуга ярдәм итә1.Ләкин, пасовкасыз корыч классларның күбесе түбән углеродлы матдәләргә ия, шуңа күрә каты һәм киемгә каршы тору чикләнгән, нәтиҗәдә аэрокосмик десант компонентлары кебек кием белән бәйле җайланмаларда хезмәт срогы кими4.Гадәттә аларның түбән катылыгы бар (180 - 450 ВВ диапазонында), кайбер җылылык белән эшкәртелгән мартенсит тотрыксыз корычларның гына каты катылыгы (700 ВВ га кадәр) һәм югары углеродлы матдәләр (1,2 вт% га кадәр) бар, бу аларга ярдәм итә ала. мартенсит формалашуы.1. Кыскасы, югары углерод эчтәлеге мартенситик трансформация температурасын төшерә, тулы мартенситик микросруктура формалаштырырга һәм югары суыту темпларында тузуга чыдам микросруктура алырга мөмкинлек бирә.Корыч матрицага каты этаплар (мәсәлән, карбидлар) кушылырга мөмкин.
Кушымчалы җитештерү (AM) кертү кирәкле композиция, микроструктур үзенчәлекләр һәм өстен механик үзлекләр белән яңа материаллар чыгарырга мөмкин5,6.Мисал өчен, порошок карават эретү (ПБФ), иң коммерцияләштерелгән өстәмә эретеп ябыштыру процессларының берсе, алдан эретелгән порошокларны лазер яки электрон нур кебек җылылык чыганакларын кулланып эретеп порошокларны эретеп тыгыз формадагы өлешләр формалаштыруны үз эченә ала.Берничә тикшеренүләр күрсәткәнчә, өстәмә эшкәртелгән дат басмаган корыч өлешләр традицион рәвештә ясалган өлешләрдән өстен чыга ала.Мәсәлән, өстәмә эшкәртүгә дучар булган остенитик дат басмас корычларның иң яхшы микросруктурасы (ягъни Холл-Петч мөнәсәбәтләре) аркасында өстен механик үзлекләре барлыгы күрсәтелде.АМ белән эшкәртелгән феррит пассажир корычны җылылык белән эшкәртү өстәмә явым-төшемнәр чыгара, алар гадәти хезмәттәшләренә охшаган механик үзлекләр бирәләр.Көчле һәм каты булган ике фазалы дат басмаган корыч, өстәмә эшкәртү белән эшкәртелә, монда яхшыртылган механик үзлекләр микроструктурадагы хромга бай интерметалл фазалар аркасында11.Моннан тыш, каты каты мартенсит һәм PH дат басмас корычларның яхшыртылган механик үзлекләрен микроструктурада сакланган остенитны контрольдә тотып, эшкәртү һәм җылылык белән эшкәртү параметрларын оптимальләштереп алырга мөмкин, 3,12,13,14.
Бүгенге көнгә AM остенитик тотрыксыз корычларның трибологик үзлекләре башка дат басмаган корычларга караганда күбрәк игътибар алды.316L белән эшкәртелгән порошок катламында (L-PBF) лазер эретүнең трибологик тәртибе AM эшкәртү параметрлары функциясе буларак өйрәнелде.Күрсәтелгәнчә, сканер тизлеген киметеп яки лазер көчен арттырып, порошитлыкны киметү киемгә каршы торуны яхшырта ала15,16.Li һ.б.Нәтиҗә ясалган оксид катламы подшипникның эшләвен тәэмин итә, температураның күтәрелүе белән сүрелү кими, һәм югары температурада кием тизлеге арта.Башка тикшеренүләрдә, TiC18, TiB219, һәм SiC20 кисәкчәләрен L-PBF белән эшкәртү 316L матрицага эшкәртелде, каты кисәкчәләрнең күләм өлешен арттыру белән тыгыз эш каты каты сүрелү катламын формалаштырып, киемгә каршы торуны яхшыртты.L-PBF12 эшкәртелгән PH корычта һәм SS11 дуплекс корычта саклагыч оксид катламы да күзәтелгән, бу эстенитны җылылыктан соң эшкәртү белән чикләү киемнең каршылыгын яхшырта алуын күрсәтә.Монда йомгак ясалганча, әдәбият, нигездә, 316L SS сериясенең трибологик күрсәткечләренә юнәлтелгән, шул ук вакытта углерод эчтәлеге зур булган мартенситик өстәмә җитештерелгән дат басмас корычларның трибологик күрсәткечләре турында аз мәгълүмат бар.
Электрон нур эретү (EBM) - L-PBF охшаш техника, югары ванадий һәм хром карбидлары кебек отрядлы карбидлар белән микросруктуралар формалаштырырга сәләтле, югары температураларга һәм сканер ставкаларына ирешү мөмкинлеге аркасында 21, 22. Дат басмаган EBM эшкәртү әдәбияты. корыч, нигездә, ярыклар һәм күзәнәкләрсез микроструктура алу һәм механик үзлекләрне яхшырту өчен оптималь ELM эшкәртү параметрларын билгеләүгә юнәлтелгән, 23, 24, 25, 26, шул ук вакытта EBM тотрыксыз корыч белән эшләнгән.Әлегә кадәр ELR белән эшкәртелгән югары углеродлы мартенситик дат басмас корычның кием механизмы чикләнгән шартларда өйрәнелде, һәм каты пластик деформациянең абразив (сандугач тесты), коры һәм пычрак эрозия шартларында барлыкка килүе хәбәр ителде27.
Бу тикшерү түбәндә тасвирланган коры сикерү шартларында ELR белән эшкәртелгән югары углеродлы мартенситик дат басмас корычның тузуга каршы тору һәм сүрелү үзенчәлекләрен тикшерде.Беренчедән, микросруктур үзенчәлекләр сканерлау электрон микроскопия (SEM), энергия дисперсив рентген спектроскопиясе (EDX), рентген дифракция һәм сурәт анализы ярдәмендә характерланды.Бу ысуллар белән алынган мәгълүматлар аннары трибологик тәртипне күзәтү өчен нигез булып кулланыла, төрле йөкләр астында коры үзара каршы тестлар, һәм ниһаять, тузган өслек морфологиясе SEM-EDX һәм лазер профилометрлары ярдәмендә тикшерелә.Кием дәрәҗәсе бәяләнде һәм шундый ук эшкәртелгән мартенситик корал корычлары белән чагыштырылды.Бу бу SS системасын шул ук дәвалау төре белән еш кулланыла торган кием системалары белән чагыштыру өчен нигез булдыру өчен эшләнде.Ниһаять, кием юлының кисемтә картасы контакт вакытында булган пластик деформацияне ачыклаучы каты картография алгоритмы ярдәмендә күрсәтелә.Әйтергә кирәк, бу тикшеренү өчен трибологик тестлар бу яңа материалның трибологик үзлекләрен яхшырак аңлау һәм конкрет кушымтаны охшату өчен үткәрелде.Бу тикшеренү яңа шартларда җитештерелгән мартенситик дат басмас корычның трибологик үзлекләрен яхшырак аңларга ярдәм итә, катлаулы шартларда эшләүне таләп итә.
Vibenite® 350 бренды астында ELR белән эшкәртелгән югары углерод мартенситик дат басмас корыч (HCMSS) үрнәкләре эшләнде һәм VBN компонентлары AB, Швеция белән тәэмин ителде.Ampleрнәкнең номиналь химик составы: 1,9 С, 20,0 Кр, 1,0 Мо, 4.0 В, 73.1 Фе (вт.%).Беренчедән, коры сикерү үрнәкләре (40 мм × 20 мм × 5 мм) алынган турыпочмаклы үрнәкләрдән (42 мм × 22 мм × 7 мм) электр агызуны эшкәртү (EDM) ярдәмендә җылылыктан соң эшкәртмичә эшләнде.Аннары үрнәкләр бер-бер артлы SiC сандугачлары белән ашлык размеры 240 - 2400 R булган, өслек тупаслыгын (Ра) якынча 0,15 мм алу өчен.Моннан тыш, 1,5 C, 4.0 Cr, 2,5 Mo, 2,5 W, 4.0 V, 85.5 Fe (wt.%) Номиналь химик составы булган EBM белән эшкәртелгән югары углеродлы мартенсит корал корыч (HCMTS) үрнәкләре. Vibenite® 150) Шулай ук ​​әзерләнгән.HCMTS күләме буенча 8% карбидны үз эченә ала һәм HCMSS кием дәрәҗәсе мәгълүматларын чагыштыру өчен генә кулланыла.
HCMSS-ның микроструктур характеристикасы Оксфорд инструменты энергия дисперсив рентген (EDX) XMax80 детекторы белән җиһазландырылган SEM (FEI Quanta 250, АКШ) ярдәмендә башкарылды.3500 µm2 булган өч очраклы фотомикрограф арткы электрон (BSE) режимында алынды, аннары өлкә анализы (ImageJ®) 28 ярдәмендә анализ ясалды, мәйдан фракциясен (ягъни күләм фракциясен), зурлыгын һәм формасын.Күзәтелгән характерлы морфология аркасында мәйдан өлеше күләм өлешенә тигез алынды.Моннан тыш, карбидларның форма факторы форма фактор тигезләмәсе (Shfa) ярдәмендә исәпләнә:
Монда Ай - карбид өлкәсе (µm2) һәм Pi - карбид периметры (µm) 29.Фазаларны ачыклау өчен, порошок рентген дифракция (XRD) рентген дифрактометры ярдәмендә эшләнде (Bruker D8 LynxEye 1D полосасы детекторы) Co-Kα нурланышлары белән (λ = 1.79026 Å).Ampleрнәкне 2θ диапазонында 35 ° - 130 ° сканерлагыз, адым зурлыгы 0,02 ° һәм адым вакыты 2 секунд.XRD мәгълүматлары Diffract.EVA программасы ярдәмендә анализланды, ул 2021-нче елда кристаллографик мәгълүмат базасын яңартты. Моннан тыш, микрохардлыкны ачыклау өчен Викерс каты сынаучы (Struers Durascan 80, Австрия) кулланылды.ASTM E384-17 30 стандарты буенча, металлографик яктан әзерләнгән үрнәкләрдә 30 басма 5 кгфта 10 с өчен 0,35 мм арта.Авторлар моңа кадәр HCMTS31 микроструктур үзенчәлекләрен характерладылар.
Шар тәлинкә трибометры (Bruker Universal Mechanical Tester Tribolab, АКШ) коры үзара кием сынауларын үткәрү өчен кулланылды, конфигурациясе бүтән урында җентекләп бирелгән31.Тест параметрлары түбәндәгечә: 32 ASTM G133-05 стандарты буенча, 3 N йөкләү, ешлык 1 Гц, 3 мм инсульт, озынлыгы 1 сәгать.Алюминий оксиды шарлары (Al2O3, төгәллек классы 28 / ISO 3290), диаметры 10 мм булган макрохардлыгы белән 1500 HV һәм өслеге тупаслыгы (Ра) якынча 0,05 мм, Чехия Редхилл Прекионы белән тәэмин ителгән. .Баланслау аркасында булырга мөмкин булган оксидлашуның эффектларын булдырмас өчен һәм авыр кием шартларында үрнәкләрнең кием механизмнарын яхшырак аңлау өчен баланс сайланды.Әйтергә кирәк, сынау параметрлары кием дәрәҗәсе турындагы мәгълүматны булган тикшеренүләр белән чагыштыру өчен, Ref.8 белән бер үк.Моннан тыш, трибологик күрсәткечләрне югары йөкләрдә тикшерү өчен, 10 Н йөге белән үзара каршы тестлар сериясе үткәрелде, калган тест параметрлары даими калды.Герц буенча башлангыч контакт басымы 7,7 MPa һәм 11,5 MPa, 3 N һәм 10 N тәшкил итә.Кием сынау вакытында сүрелү көче 45 Гц ешлыгында теркәлде һәм сүрелүнең уртача коэффициенты исәпләнде.Eachәрбер йөк өчен әйләнә-тирә шартларда өч үлчәү алынды.
Кием траекториясе югарыда тасвирланган SEM ярдәмендә тикшерелде, һәм EMF анализы Aztec Acquisition кием өслеген анализлау программасы ярдәмендә башкарылды.Парланган кубның тузган өслеге оптик микроскоп ярдәмендә тикшерелде (Keyence VHX-5000, Япония).Контакт булмаган лазер профиле (NanoFocus µScan, Германия) кием билгесен вертикаль резолюциясе белән z күчәре буенча ± 0,1 µm һәм x һәм y күчәре буенча 5 мм сканерлады.Кием сызыгы өслеге профиле картасы Matlab®да профиль үлчәүләреннән алынган x, y, z координаталарын кулланып ясалган.Surfaceир өстендәге профиль картасыннан алынган берничә вертикаль кием юлы профиле кием юлындагы кием күләмен югалту өчен кулланыла.Тавыш югалту чыбык профиленең уртача кисемтәләре продукты һәм кием трассасының озынлыгы булып исәпләнде, һәм бу ысулның өстәмә детальләре авторлар тарафыннан тасвирланган33.Моннан, махсус кием дәрәҗәсе (k) түбәндәге формуладан алынган:
Монда V - кием аркасында күләм югалту (мм3), W - кулланылган йөк (N), L - сикерү дистанциясе (мм), ә k - билгеле кием тизлеге (mm3 / Nm) 34.HCMTS өчен сүрелү мәгълүматлары һәм өслек профиль карталары HCMSS кием темпларын чагыштыру өчен өстәмә материалга (өстәмә рәсем S1 һәм рәсем S2) кертелгән.
Бу тикшеренүдә кием зонасының пластик деформация тәртибен күрсәтү өчен (ягъни контакт басымы аркасында эшне катырту) кием юлының кисемтә каты картасы кулланылды.Чистартылган үрнәкләр кисү машинасында алюминий оксиды кисүче тәгәрмәч белән киселгән (Struers Accutom-5, Австрия) һәм үрнәкләрнең калынлыгы буенча SiC сандугач класслары белән 240 - 4000 P белән бизәлгән.АСТМ E348-17 нигезендә 0,5 кг 10 с һәм 0,1 мм дистанциядә микрохардлык үлчәве.Басмалар 1,26 × 0,3 мм2 турыпочмаклы челтәргә якынча 60 мм түбәнлектә урнаштырылды (1 нче рәсем), аннары катылык картасы бүтән урында сурәтләнгән Matlab® коды ярдәмендә күрсәтелде35.Моннан тыш, кием зонасының кисемтәләренең микроструктурасы SEM ярдәмендә тикшерелде.
Кием билгесенең схемасы (а) кисемтә урнашкан урынны һәм каты картаның оптик микрографын (б) кисемтәсендә күрсәтелгән билге күрсәтә.
ELP белән эшкәртелгән HCMSS микроструктурасы матрица белән уратып алынган бертөрле карбид челтәреннән тора (2а рәсем, б).EDX анализы соры һәм кара карбидларның хром һәм ванадийга бай карбидлар булуын күрсәтте (таблица 1).Рәсем анализыннан чыгып карбидларның күләм өлеше ~ 22,5% (~ 18,2% югары хром карбидлары һәм van 4,3% югары ванадий карбидлары) дип бәяләнә.Стандарт тайпылышлар белән ашлыкның уртача зурлыклары V һәм Cr бай карбидлар өчен тиешенчә 0,64 ± 0,2 мм һәм 1,84 ± 0,4 мм (2с рәсем, г).Vгары V карбидлары форма факторы (± SD) белән якынча 0,88 ± 0,03 түгәрәкләнәләр, чөнки форма факторы кыйммәтләре 1гә якын түгәрәк карбидларга туры килә.Киресенчә, югары хром карбидлары тулы түгәрәк түгел, форма факторы якынча 0,56 ± 0.01, бу агломерация аркасында булырга мөмкин.Мартенсит (α, bcc) һәм сакланган остенит (γ ', fcc) дифракциянең иң югары очлары HCMSS рентген формасында 2e рәсемдә күрсәтелгәнчә ачыкланган.Моннан тыш, рентген үрнәге икенчел карбидларның булуын күрсәтә.Mгары хром карбидлары M3C2 һәм M23C6 тибындагы карбидлар дип билгеләнде.Әдәбият мәгълүматлары буенча, VC карбидларының 36,37,38 дифракция чокы ≈43 ° һәм 63 ° ка теркәлде, бу VC чокырларының M23C6 хромга бай карбидлар белән маскаланганын күрсәтә (2-нче рәсем).
EBL (a) белән түбән эшкәртелгәндә һәм б) югары зурлыкта эшкәртелгән, хром һәм ванадийга бай карбидлар һәм дат басмаган корыч матрицаны (электрон артка тарату режимын) күрсәткән югары углеродлы мартенситик дат басмас корычның микроструктурасы.Хромга бай (в) һәм ванадийга бай (г) карбидларның ашлык күләмен күрсәтүне күрсәтүче графиклар.Рентген схемасы микросруктурада мартенсит, сакланган остенит һәм карбидлар булуын күрсәтә.
Уртача микрохардлык 625,7 + 7.5 HV5, гадәти эшкәртелгән мартенситик дат басмас корыч (450 HV) 1 белән чагыштырганда чагыштырмача каты булуын күрсәтә.Vгары V карбидларның һәм югары Cr карбидларының наноинтентация катылыгы, тиешенчә, 12-32,5 GPa39 һәм 13–22 GPa40 арасында.Шулай итеп, ELP белән эшкәртелгән HCMSSның каты булуы углеродның күп булуы белән бәйле, бу карбид челтәре формалашуга ярдәм итә.Шулай итеп, ELP белән эшкәртелгән HSMSS яхшы микросруктур характеристикаларны һәм каты җылылыктан соң эшкәртмичә күрсәтә.
3 N һәм 10 N үрнәкләр өчен сүрелү коэффициентының (CoF) кәкреләре 3 нче рәсемдә күрсәтелгән, минималь һәм максималь сүрелү кыйммәтләре диапазоны транссуенталь күләгә белән билгеләнгән.Eachәрбер сызык йөгерү фазасын һәм тотрыклы дәүләт фазасын күрсәтә.Эшләү этабы 1,2 м белән CoF (± SD) белән 0,41 ± 0,24,3 Н һәм 3,7 м тәэсирендә CoF 0.71 ± 0.16,10 N белән, сүрелү туктаган вакытта тотрыклы хәлгә керер алдыннан тәмамлана.тиз үзгәрми.Кечкенә контакт өлкәсе һәм тупас пластик деформация аркасында, сүрелү көче 3 N һәм 10 N стадиясендә тиз артты, монда югары сүрелү көче һәм озынрак ераклык 10 N булган, бу булырга мөмкин. 3 N белән чагыштырганда, өслеккә зыян зуррак.3 N һәм 10 N өчен, стационар этаптагы CoF кыйммәтләре тиешенчә 0,78 ± 0.05 һәм 0,67 ± 0.01.CoF 10 Нда диярлек тотрыклы һәм әкренләп 3 Н арта. Чикләнгән әдәбиятта, L-PBF CoF тотрыксыз корыч белән эшкәртелгән, аз кулланылган йөкләрдә керамик реакция органнары белән чагыштырганда, 0,5 дән 0.728, 20, 42 арасында. Бу тикшеренүдә үлчәнгән CoF кыйммәтләре белән яхшы килешү.Тотрыклы йөкнең артуы белән CoF-ның кимүе (якынча 14,1%) тузган өслек һәм хезмәттәш арасындагы интерфейста булган өслекнең деградациясенә бәйле булырга мөмкин, бу алдагы бүлектә өслек анализы аша каралачак. тузган үрнәкләр.
3 N һәм 10 N сикерү юлларында ELP белән эшкәртелгән VSMSS үрнәкләренең сүрелү коэффициентлары, һәр сызык өчен стационар этап билгеләнә.
HKMS (625,7 HV) киеменең конкрет ставкалары 6,56 ± 0.33 × 10–6 мм3 / Нм һәм 9,66 ± 0.37 × 10–6 мм3 / Нм 3 Н һәм 10 Н белән бәяләнә (4 нче рәсем).Шулай итеп, кием тизлеге арту белән арта, бу L-PBF һәм PH SS17,43 белән эшкәртелгән остенит буенча булган тикшеренүләр белән яхшы килешә.Шул ук трибологик шартларда, L N PBF (k = 3.50 ± 0.3 × 10–5 mm3 / Nm, 229 HV) белән эшкәртелгән остенитик дат басмас корыч өчен, 3 N температурасы биштән бер өлешен тәшкил итә. .8. Моннан тыш, HCMSSның 3 N температурасы гадәти эшкәртелгән остенитик дат басмас корычлардан шактый түбән иде, һәм аеруча югары изотроп басылганнардан югарырак (k = 4.20 ± 0.3 × 10–5 мм3)./ Nm, 176 HV) һәм чуен (k = 4,70 ± 0,3 × 10–5 мм3 / Нм, 156 ВВ), тиешенчә, 8, остенитик дат басмас корыч эшкәртелгән.Әдәбияттагы бу тикшеренүләр белән чагыштырганда, HCMSS-ның яхшырган киемгә каршы торуы югары углеродлы матдәләр һәм формалашкан карбид челтәре белән бәйле, өстәмә эшкәртелгән остенитик дат басмас корычларга караганда катырак.Алга таба HCMSS үрнәкләренең кием дәрәҗәсен өйрәнү өчен, охшаш эшкәртелгән югары углеродлы мартенситик корал корыч (HCMTS) үрнәге (790 HV катылыгы белән) чагыштыру өчен охшаш шартларда сынадылар (3 N һәм 10 N);Өстәмә материал - HCMTS өслек профиле картасы (өстәмә рәсем S2).HCMSS (k = 6.56 ± 0.34 × 10–6 mm3 / Nm) кием тизлеге HCMTS белән 3 N (k = 6.65 ± 0.68 × 10–6 mm3 / Nm) белән диярлек охшаш, бу искиткеч киемгә каршы торуны күрсәтә. .Бу характеристикалар, нигездә, HCMSS микроструктур үзенчәлекләренә бәйле (ягъни, карбидның югары күләме, матрицада карбид кисәкчәләренең күләме, формасы һәм бүленеше, 3.1 бүлектә күрсәтелгәнчә).Элегерәк хәбәр ителгәнчә 31,44, карбид эчтәлеге кием эзенең киңлегенә һәм тирәнлегенә һәм микро-абразив кием механизмына тәэсир итә.Ләкин, карбид эчтәлеге 10 Н температурада үлүне саклау өчен җитәрлек түгел, нәтиҗәдә кием арта.Киләсе бүлектә өске морфология һәм топография HCMSS кием тизлегенә тәэсир итүче төп кием һәм деформация механизмнарын аңлату өчен кулланыла.10 N температурада VCMSS (k = 9,66 ± 0.37 × 10–6 мм3 / Нм) кием тизлеге VKMTSныкыннан югарырак (k = 5.45 ± 0.69 × 10–6 mm3 / Nm).Киресенчә, бу кием ставкалары әле дә бик югары: шундый ук сынау шартларында, хром һәм спутник нигезендәге каплау дәрәҗәсе HCMSS45,46ныкыннан түбән.Ниһаять, алуминаның каты булуы аркасында (1500 HV), кавышу дәрәҗәсе бик аз иде, һәм үрнәкләрдән алюминий шарларга материал күчерү билгеләре табылды.
Carbonгары углеродлы мартенситик датсыз корычны (HMCSS) ELR эшкәртүдә, югары углеродлы мартенситик корал корычны (HCMTS) һәм L-PBF эшкәртүдә, кастинг һәм югары изотроп басу (HIP) остенитик дат басмас корыч (316LSS) эшкәртүдә махсус кием. тизлек йөкләнгән.Чәчкеч үлчәмнәрнең стандарт тайпылышын күрсәтә.Остенитик дат басмас корычлар өчен мәгълүмат 8 дән алынган.
Хром һәм спутник кебек каты катламнар өстәмә эшкәртелгән эретелгән эретелгән системаларга караганда яхшырак киемгә каршы торуны тәэмин итә алса да, өстәмә эшкәртү (1) микросруктураны яхшырта ала, аеруча төрле тыгызлыктагы материаллар өчен.ахыр өлешендәге операцияләр;һәм (3) интеграль сыеклык динамик подшипниклар кебек яңа өслек топологияләрен булдыру.Моннан тыш, AM геометрик дизайнның сыгылмалылыгын тәкъдим итә.Бу тикшеренү аеруча роман һәм мөһим, чөнки хәзерге әдәбият бик чикләнгән EBM белән яңа эшләнгән металл эретмәләренең кием үзенчәлекләрен ачыклау бик мөһим.
Инҗирдә тузган өслекнең морфологиясе һәм тузган үрнәкләрнең морфологиясе күрсәтелгән.5, монда төп кием механизмы - абразия, аннары оксидлашу.Башта корыч субстрат пластик деформацияләнә, аннары өслек профилендә күрсәтелгәнчә 1 to3 мм тирәнлектәге трюклар барлыкка китерелә (5а рәсем).Даими сикерү аркасында тудырылган сүрелү җылылыгы аркасында, чыгарылган материал трибологик система интерфейсында кала, югары хром һәм ванадий карбидларын әйләндереп алган югары тимер оксидының кечкенә утрауларыннан торган трибологик катлам формалаштыра (5б рәсем һәм таблица).), шулай ук ​​L-PBF15,17 белән эшкәртелгән остенитик дат басмаган корыч өчен.Инҗирдә.5c кием сызыгы үзәгендә булган көчле оксидлашуны күрсәтә.Шулай итеп, сүрелү катламы формалашу сүрелү катламын (ягъни, оксид катламы) (5 нче рәсем) җимерү ярдәмендә җиңеләйтелә яки материалны чыгару микроструктураның зәгыйфь урыннарында була, шуның белән материалны чыгаруны тизләтә.Ике очракта да сүрелү катламының җимерелүе интерфейста кием продуктларының формалашуына китерә, бу 3N тотрыклы хәлдә CoF арту тенденциясенә сәбәп булырга мөмкин (3 нче рәсем).Моннан тыш, өч өлештән торган кием билгеләре бар, кием трассасында оксидлар һәм иркен кием кисәкчәләре, бу ахыр чиктә субстратта микро-тырмалар барлыкка килүгә китерә (5б рәсем, д) 9,12,47.
3 N тәэсирендә ELP белән эшкәртелгән югары углеродлы мартенситик дат басмаган корычның өслек профиле (а) һәм фотомикрографлары (b - f), BSE режимында (d) кием билгесенең кисемтәсе һәм киемнең оптик микроскопиясе. 3 N (g) алумина өлкәсендә.
Корыч субстратта формалашкан полосалар, кием аркасында пластик деформацияне күрсәтәләр (5e рәсем).Шундый ук нәтиҗәләр L-PBF белән эшкәртелгән SS47 остенитик корычның кием тәртибен өйрәнгәндә дә алынган.Ванадийга бай карбидларны реориентацияләү шулай ук ​​сикерү вакытында корыч матрицаның пластик деформациясен күрсәтә (5e рәсем).Кием билгесенең кисемтәсенең микрографлары микрокреклар белән әйләндереп алынган кечкенә түгәрәк чокырларның булуын күрсәтәләр (5d рәсем), бу өслектә пластик деформация аркасында булырга мөмкин.Алюминий оксиды өлкәләренә материаль күчерү чикләнгән, шул өлкәләр үзгәрешсез калган (5 нче рәсем).
Samрнәкләрнең киеменең киңлеге һәм тирәнлеге йөкнең артуы белән артты (10 Н), өслек топография картасында күрсәтелгәнчә (6а рәсем).Ашкыну һәм оксидлашу һаман да өстен кием механизмнары булып тора, һәм кием трассасында микро-тырмалар саны арту өч өлешле киемнең дә 10 Нда булачагын күрсәтә (6б рәсем).EDX анализы тимергә бай оксид утрауларының барлыкка килүен күрсәтте.Спектрдагы Al Peaks матдәнең контрагенттан үрнәккә күчүе 10 N (рәсем 6c һәм таблица) булганын раслады, ләкин ул 3 N (2 таблица).Өч тәнле кием оксид утрауларыннан һәм аналоглардан кием кисәкчәләре аркасында килеп чыга, монда EDX җентекле анализы аналоглардан материал йөртүен ачыклады (өстәмә рәсем S3 һәм таблица S1).Оксид утрауларының үсеше тирән чокырлар белән бәйле, алар 3N дә күзәтелә (5 нче рәсем).Карбидларның ярылуы һәм бүленеше, нигездә, 10 N Cr бай карбидларда була (6e рәсем, ф).Моннан тыш, югары V карбидлары әйләнәләр һәм әйләнә-тирә матрицаны киеп йөриләр, бу үз чиратында өч өлештән торган киемгә китерә.Биек V карбидныкына охшаган зурлыктагы һәм формадагы чокыр (кызыл түгәрәк белән күрсәтелгән) шулай ук ​​трассаның кисемтәсендә барлыкка килгән (6-нчы рәсем) (карбид зурлыгы һәм форма анализы. 3.1), бу V-ның югары булуын күрсәтә. карбид V матрицаны 10 Н.да сүндерә ала, югары V карбидларның түгәрәк формасы тарту эффектына ярдәм итә, ә агломерацияләнгән югары Cr карбидлары ярылырга мөмкин (6e, f).Бу уңышсызлык тәртибе матрицаның пластик деформациягә каршы тору сәләтеннән артып китүен һәм микросруктураның 10 Н.да җитәрлек тәэсир көче бирмәвен күрсәтә (6d рәсем) сикерү вакытында булган пластик деформациянең интенсивлыгын күрсәтә.Йөк арта барган саен тузган тректан алумина шарына материал күчерелә (6-нчы рәсем), ул 10 Нда тотрыклы булырга мөмкин, CoF кыйммәтләренең төшүенең төп сәбәбе (3 нче рәсем).
10 N температурасында EBA белән эшкәртелгән югары углеродлы мартенсит тотрыксыз корычның тузган өске топографиясенең (b - f) фотомикрографлары (B - f), BSE режимында (г) һәм оптик микроскоп өслегендә кисемтәләр киегез. алумина өлкәсенең 10 N (g).
Слайд киеме вакытында өслек антителла белән эшләнгән компрессив һәм кыру стрессларына дучар була, нәтиҗәдә тузган өслектә пластик деформация 34,48,49.Шуңа күрә, эшне катырту пластик деформация аркасында өслектә булырга мөмкин, бу материалның кием тәртибен билгеләүче кием һәм деформация механизмнарына тәэсир итә.Шуңа күрә, кисемтәләрнең каты картасы (2.4 бүлектә күрсәтелгәнчә) йөк функциясе буларак кием юлы астындагы пластик деформация зонасының (PDZ) үсешен билгеләү өчен башкарылды.Алдагы бүлекләрдә әйтелгәнчә, пластик деформациянең ачык билгеләре кием эзе астында (5d, 6d рәсем) аеруча 10 Н.
Инҗирдә.7 нче рәсемдә 3 N һәм 10 N. белән ELP белән эшкәртелгән HCMSS кием билгеләренең кисемтәләр каты диаграммалары күрсәтелгән. Бу катгыйлык кыйммәтләре эш катыру эффектын бәяләү өчен индекс буларак кулланылган.Кием билгесе астындагы катылыкның үзгәрүе 667 дән 672 HV 3 N (7а рәсем), бу эшнең каты булуын күрсәтә.Күрәсең, микрохардлык картасының түбән резолюциясе аркасында (ягъни билгеләр арасы), кулланылган катгыйлыкны үлчәү ысулы каты үзгәрешләрне таба алмады.Киресенчә, 677 - 686 HV каты кыйммәтләре булган PDZ зоналары максималь тирәнлеге 118 мм, озынлыгы 488 мм булган 10 N (7б рәсем) күзәтелгән, бу кием трассасының киңлеге белән туры килә (7б рәсем). Рәсем 6а)).PDZ зурлыгының йөкләнеше белән охшаш мәгълүмат L-PBF белән эшкәртелгән SS47 кием өйрәнүендә табылды.Нәтиҗә шуны күрсәтә: сакланган остенитның булуы 3, 12, 50 өстәмә эшләнгән корычларның сыгылмасына тәэсир итә, һәм сакланган остенит пластик деформация вакытында мартенситка әйләнә (фаза трансформациясенең пластик эффекты), бу корычның эш катыруын көчәйтә.корыч 51. Рәсем 7б).Моннан тыш, кием трассасында барлыкка килгән тайпылу (5e, 6f рәсем) шулай ук ​​пластик деформацияне күрсәтә, слайд контактында кыру стрессы астында.Ләкин, 3 N тәэсирендә ясалган кыру стрессы югары дислокация тыгызлыгын яисә сакланган остенитны мартенситка үзгәртү өчен кулланылмады, шуңа күрә эш катыруы 10 Нда гына күзәтелде (7б рәсем).
3 N (a) һәм 10 N (b) электр агызу эшкәртүенә дучар булган югары углеродлы мартенситик дат басмас корычның кисемтәләр каты диаграммалары.
Бу тикшеренү ELR белән эшкәртелгән яңа югары углеродлы мартенситик тотрыксыз корычның кием тәртибен һәм микроструктур үзенчәлекләрен күрсәтә.Коры кием сынаулары төрле йөк астында сикерүдә үткәрелде, һәм тузган үрнәкләр электрон микроскопия, лазер профилометры һәм кием трассаларының каты карталары ярдәмендә тикшерелде.
Микроструктур анализда мартенсит матрицасында хром (~ 18,2% карбид) һәм ванадиум (~ 4,3% карбид) булган карбидларның бердәм бүленеше ачыкланды һәм чагыштырмача югары микрохардлык белән остенит сакланган.Доминант кием механизмнары - аз йөкләрдә кием һәм оксидлашу, ә югары тәнле карбидлар һәм буш ашлык оксидлары аркасында килеп чыккан өч тәнле кием шулай ук ​​йөкнең артуына ярдәм итә.Кием темплары L-PBF һәм гадәти эшкәртелгән остенитик дат басмас корычлардан яхшырак, һәм хәтта аз йөкләрдә EBM эшкәртелгән корал корычларына охшаган.CoF кыйммәте каршы тәнгә материал күчерү аркасында йөкнең артуы белән кими.Каты кисемтәләрне кисү ысулын кулланып, пластик деформация зонасы кием билгесе астында күрсәтелә.Мөмкин булган ашлыкны эшкәртү һәм матрицада фаза күчү эшне катыруның нәтиҗәләрен яхшырак аңлар өчен электрон арткы дифракция ярдәмендә тикшерелергә мөмкин.Микрохардлык картасының түбән резолюциясе аз кулланылган йөкләрдә кием зонасының каты булуын визуальләштерергә мөмкинлек бирми, шуңа күрә наноинтентация шул ук ысул ярдәмендә югары резолюция катылыгын үзгәртә ала.
Бу тикшеренү беренче тапкыр ELR белән эшкәртелгән яңа югары углеродлы мартенситик дат басмас корычның тузуга каршы торышына һәм сүрелү үзлекләренә комплекслы анализ ясый.AM-ның геометрик дизайн иреген һәм AM белән эшкәртү адымнарын киметү мөмкинлеген исәпкә алып, бу тикшеренү бу яңа материал җитештерүгә һәм кием белән бәйле җайланмаларда валлардан пластик инъекция формаларына кадәр катлаулы суыту каналы белән куллану өчен юл ача ала.
Бхат, Б.Н. Аэрокосмик материаллар һәм кушымталар, том.255 (Америка авиатөзелеш һәм астронавтика җәмгыяте, 2018).
Bajaj, P. et al.Кушымчалы җитештерүдә корыч: аның микроструктурасына һәм үзлекләренә күзәтү.алма матер.фән.проект.772, (2020).
Фелли, Ф., Бротзу, А., Вендиттози, С., Паолози, А. һәм Пасегжио, Ф.Кардәшлек.Ред.Интегра Струт.23, 127–135 (2012).
Деброй, Т. һ.б.Металл компонентларын өстәмә җитештерү - процесс, структура, эш башкару.программалаштыру.алма матер.фән.92, 112–224 (2018).
Герцог Д., Сейда В., Викиск Э. һәм Эммельман С. Металл кушылмалар җитештерү.(2016).https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.07.019.
ASTM International.Кушымчалы җитештерү технологиясе өчен стандарт терминология.Тиз җитештерү.Ассистент.https://doi.org/10.1520/F2792-12A.2 (2013).
Бартоломеу Ф. һ.б.316L дат басмаган корычның механик һәм трибологик үзлекләре - сайлап алынган лазер эретү, кайнар басу һәм гадәти кастинг белән чагыштыру.Өстә.җитештерүче.16, 81–89 (2017).
Бахшван, М., Мянт, КВ, Реддихов, Т.алма матер.дек.196, 109076 (2020).
Богелейн Т., Дрипонд С.Н., Пандей А., Досон К. һәм Татлок Г.журнал.87, 201-215 (2015).
Сәйди К., Альви С., Лофай Ф., Петков VI һәм Ахтар, Ф.Металл (Базель).9, (2019).
Лашгари, Кадрлар, Конг, К., Адабифирозжай, Э., һәм Ли, С.456–457, (2020) киеп.
Лю, Y .., Тан, М., Ху, С., Чжан, Y .., һәм Чжан, Л.алма матер.дек.187, 1–13 (2020).
Чжао X. һ.б.Сайланма лазер эретү ярдәмендә AISI 420 дат басмас корычны җитештерү һәм характеризацияләү.алма матер.җитештерүче.процесс.30, 1283–1289 (2015).
Кояш Y .., Мороз А. һәм Альрби К.Дж. Алма матер.проект.башкару.23, 518-526 (2013).
Шибата, К. һ.б.Нефть майлау астында порошок-карават басмас корычның сүрелүе һәм киеме.Трибиол.эчке 104, 183–190 (2016).