Mèsi paske w vizite Nature.com.W ap itilize yon vèsyon navigatè ak sipò CSS limite.Pou pi bon eksperyans, nou rekòmande pou w sèvi ak yon navigatè ki ajou (oswa enfim mòd konpatibilite nan Internet Explorer).Anplis de sa, asire sipò kontinye, nou montre sit la san estil ak JavaScript.
Koulis ki montre twa atik pou chak glisad.Sèvi ak bouton dèyè yo ak bouton kap vini yo pou w deplase nan glisad yo, oswa bouton kontwolè glisad yo nan fen pou deplase nan chak glisad.

ASTM A240 304 316 Nerjaveèi asye mwayen epè plak ka koupe ak Customized pri faktori Lachin

Klas materyèl: 201/304/304l/316/316l/321/309s/310s/410/420/430/904l/2205/2507
Kalite: Feritik, Austenite, Martensite, Duplex
Teknoloji: woule frèt ak woule cho
Sètifikasyon: ISO9001, CE, SGS chak ane
Sèvis: Tès twazyèm pati
Livrezon: nan 10-15 jou oswa konsidere kantite a

Nerjaveèi asye se yon alyaj fè ki gen yon kontni minimòm Kwòm nan 10.5 pousan.Kontni an Chromium pwodui yon mens fim oksid Kwòm sou sifas asye a ki rele yon kouch pasivasyon.Kouch sa a anpeche korozyon rive sou sifas asye a;pi gwo kantite Kwòm nan asye a, se pi gwo rezistans korozyon an.

Asye a gen ladan tou kantite diferan nan lòt eleman tankou Kabòn, Silisyòm ak Manganèz.Lòt eleman ka ajoute pou ogmante rezistans korozyon (Nikèl) ak fòmabilite (Molybdène).

Konpòtman segondè kabòn martensitic Nerjaveèi (HCMSS) ki fòme ak apeprè 22.5 vol.% carbures ak yon kontni segondè nan chromium (Cr) ak vanadyòm (V), te fiks pa fonn gwo bout bwa elèktron (EBM).Mikwostrikti a konpoze de faz martensite ak rezidyèl austenite, submicron segondè V ak micron segondè carbure Cr yo respire distribye, ak dite a se relativman wo.CoF diminye pa apeprè 14.1% ak ogmante chaj eta estab akòz transfere nan materyèl soti nan tras la chire nan kò opoze a.Konpare ak asye zouti martensitik trete nan menm fason an, to a mete nan HCMSS se prèske menm bagay la tou nan chaj ki ba aplike.Mekanis nan mete dominan se retire nan matris la asye pa fwotman ki te swiv pa oksidasyon nan tras la mete, pandan y ap mete twa-eleman abrazif rive ak ogmante chaj.Zòn deformation plastik anba mak la mete idantifye pa kat dite kwa-seksyonèl.Fenomèn espesifik ki rive kòm kondisyon mete ogmante yo dekri kòm fann carbure, gwo vanadyòm carbure tearout, ak fann mouri.Rechèch sa a bay limyè sou karakteristik yo mete nan HCMSS aditif manifakti, ki ta ka ale wout la pou pwodiksyon an nan konpozan EBM pou aplikasyon pou mete sòti nan arbr nan mwazi plastik piki.
Nerjaveèi (SS) se yon fanmi versatile nan asye lajman ki itilize nan ayewospasyal, otomobil, manje ak anpil lòt aplikasyon akòz gwo rezistans korozyon yo ak apwopriye pwopriyete mekanik 1,2,3.Rezistans korozyon segondè yo se akòz kontni an wo nan chromium (plis pase 11.5 wt.%) nan HC, ki kontribye nan fòmasyon nan yon fim oksid ak yon kontni chromium segondè sou sifas la.Sepandan, pifò klas asye pur gen yon kontni kabòn ki ba ak Se poutèt sa gen limite dite ak rezistans mete, sa ki lakòz lavi sèvis redwi nan aparèy ki gen rapò ak mete tankou aterisaj aerospace components4.Anjeneral yo gen yon dite ki ba (nan seri a nan 180 a 450 HV), sèlman kèk chalè trete martensitic Nerjaveèi asye gen gwo dite (jiska 700 HV) ak kontni kabòn segondè (jiska 1.2 wt%), ki ka kontribye nan la. fòmasyon martensite.1. Nan ti bout tan, yon kontni kabòn segondè diminye tanperati transfòmasyon martensitic la, sa ki pèmèt fòmasyon yon mikrostruktur konplètman martensitic ak akizisyon de yon mikrostruktur ki reziste mete nan gwo pousantaj refwadisman.Faz difisil (egzanp, carbures) ka ajoute nan matris asye a pou plis amelyore rezistans nan mete nan mouri a.
Entwodiksyon de fabrikasyon aditif (AM) ka pwodwi nouvo materyèl ak konpozisyon vle, karakteristik mikwostriktirèl, ak pwopriyete mekanik siperyè5,6.Pou egzanp, fonn kabann poud (PBF), youn nan pwosesis aditif soude ki pi komèrsyalize, enplike nan depo poud pre-alye yo fòme pati byen ki gen fòm pa fonn poud yo lè l sèvi avèk sous chalè tankou lazè oswa travès elèktron7.Plizyè etid yo te montre ke pati aditif usinage asye pur ka depase pati tradisyonèlman fè yo.Pou egzanp, asye pur austenitic sibi pwosesis aditif yo te montre yo gen pwopriyete siperyè mekanik akòz mikwostrikti pi rafine yo (sa vle di, relasyon Hall-Petch)3,8,9.Tretman chalè nan AM-trete feritik asye pur pwodui presipite adisyonèl ki bay pwopriyete mekanik menm jan ak tokay konvansyonèl yo3,10.Adopte doub-faz Nerjaveèi ak segondè fòs ak dite, trete pa pwosesis aditif, kote amelyore pwopriyete mekanik yo akòz faz entèmetalik ki rich nan chromium nan microstructure11 la.Anplis de sa, amelyore pwopriyete mekanik aditif martensitic ak PH Nerjaveèi ka jwenn pa kontwole kenbe austenite nan mikrostruktur la ak optimize D ak tretman chalè paramèt 3,12,13,14.
Pou dat, pwopriyete tribolojik AM asye pur austenitic te resevwa plis atansyon pase lòt asye pur.Konpòtman tribolojik nan lazè k ap fonn nan yon kouch poud (L-PBF) trete ak 316L te etidye kòm yon fonksyon nan paramèt yo pwosesis AM.Li te montre ke minimize porosite pa diminye vitès optik oswa ogmante pouvwa lazè ka amelyore rezistans mete15,16.Li et al.17 teste mete sèk glisman anba paramèt divès kalite (chaj, frekans ak tanperati) epi li montre ke mete tanperati chanm se mekanis prensipal la mete, pandan y ap ogmante vitès glisman ak tanperati ankouraje oksidasyon.Kouch oksid ki kapab lakòz la asire operasyon an nan kote yo pote, friksyon diminye ak ogmante tanperati, ak pousantaj la mete ogmante nan pi wo tanperati.Nan lòt etid, adisyon nan TiC18, TiB219, ak SiC20 patikil nan yon L-PBF trete 316L matris amelyore rezistans mete pa fòme yon travay dans kouch friksyon di ak yon ogmantasyon nan fraksyon nan volim nan patikil difisil.Yo te obsève yon kouch oksid pwoteksyon tou nan asye PH trete L-PBF12 ak asye duplex SS11, ki endike ke limite kenbe austenite pa tretman apre chalè12 ka amelyore rezistans mete.Kòm rezime isit la, se literati a sitou konsantre sou pèfòmans nan tribolojik nan seri 316L SS la, pandan y ap gen ti done sou pèfòmans nan tribolojik nan yon seri de martensitic aditif manifaktire asye pur ak yon kontni kabòn ki pi wo.
Electron Beam Melting (EBM) se yon teknik ki sanble ak L-PBF ki kapab fòme mikwostrikti ak karbid refractory tankou vanadyòm segondè ak karbid chromium akòz kapasite li pou rive nan pi wo tanperati ak pousantaj eskanè 21, 22. Literati ki deja egziste sou pwosesis EBM nan Nerjaveèi. asye se sitou konsantre sou detèmine paramèt yo pwosesis optimal ELM jwenn yon mikrostruktur san fant ak porositë ak amelyore pwopriyete mekanik 23, 24, 25, 26, pandan y ap travay sou pwopriyete yo tribolojik nan EBM trete asye pur.Se konsa, lwen, mete mekanis nan wo-kabòn martensitic Nerjaveèi trete ak ELR yo te etidye nan kondisyon limite, ak deformation grav plastik yo te rapòte rive anba abrazif (tès papye), sèk, ak labou-ewozyon kondisyon27.
Etid sa a te mennen ankèt sou rezistans mete ak pwopriyete friksyon nan segondè kabòn martensitic Nerjaveèi trete ak ELR nan kondisyon sèk glisman ki dekri anba a.Premyèman, karakteristik mikwostriktirèl yo te karakterize lè l sèvi avèk mikwoskospi elektwonik optik (SEM), enèji dispersive X-ray spèktroskopi (EDX), difraksyon radyografi ak analiz imaj.Lè sa a, done yo jwenn ak metòd sa yo itilize kòm baz pou obsèvasyon nan konpòtman tribolojik nan tès sèk resipwòk anba chaj divès kalite, epi finalman mòfoloji sifas la chire egzamine lè l sèvi avèk SEM-EDX ak profilomètr lazè.Pousantaj mete yo te quantifye ak konpare ak asye zouti martensitic trete menm jan an.Sa a te fè nan lòd yo kreye yon baz pou konpare sistèm SS sa a ak sistèm mete pi souvan itilize ak menm kalite tretman an.Finalman, yo montre yon kat kwa-seksyonèl nan chemen an mete lè l sèvi avèk yon algorithm kat dite ki revele deformation plastik ki fèt pandan kontak.Li ta dwe remake ke tès yo tribolojik pou etid sa a te fèt yo pi byen konprann pwopriyete yo tribolojik nan nouvo materyèl sa a, epi yo pa simulation yon aplikasyon espesifik.Etid sa a kontribye nan yon pi bon konpreyansyon sou pwopriyete yo tribolojik nan yon nouvo aditif pwodwi martensitic Nerjaveèi pou aplikasyon pou mete ki mande operasyon nan anviwònman piman bouk.
VBN Components AB, Syèd, te devlope ak apwovizyone echantiyon nan asye pur martensitik segondè kabòn (HCMSS) trete ak ELR anba non mak Vibenite® 350.Konpozisyon chimik nominal echantiyon an: 1.9 C, 20.0 Cr, 1.0 Mo, 4.0 V, 73.1 Fe (wt.%).Premyèman, echantiyon sèk glisman (40 mm × 20 mm × 5 mm) yo te fè soti nan echantiyon yo jwenn rektangilè (42 mm × 22 mm × 7 mm) san yo pa nenpòt tretman pòs-tèmik lè l sèvi avèk machining egzeyat elektrik (EDM).Lè sa a, echantiyon yo te siksesif tè ak papye SiC ak yon gwosè grenn nan 240 a 2400 R pou jwenn yon brutality sifas (Ra) nan apeprè 0.15 μm.Anplis de sa, espesimèn nan asye zouti martensitik wo-kabòn (HCMTS) trete EBM ak yon konpozisyon chimik nominal 1.5 C, 4.0 Cr, 2.5 Mo, 2.5 W, 4.0 V, 85.5 Fe (wt. .%) (komèsyalman ke yo rekonèt kòm Vibenite® 150) Epitou prepare nan menm fason an.HCMTS gen 8% carbures pa volim epi yo itilize sèlman pou konpare done HCMSS pousantaj mete.
Yo te fè karakterizasyon mikwostriktirèl HCMSS lè l sèvi avèk yon SEM (FEI Quanta 250, USA) ekipe ak yon detektè XMax80 enèji dispersive X-ray (EDX) ki soti nan Oxford Instruments.Yo te pran twa fotomikwografi owaza ki gen 3500 µm2 nan mòd elèktron backscattered (BSE) epi yo te analize lè l sèvi avèk analiz imaj (ImageJ®)28 pou detèmine fraksyon zòn (sa vle di fraksyon volim), gwosè ak fòm.Akòz mòfoloji karakteristik obsève a, yo te pran fraksyon nan zòn ki egal a fraksyon volim.Anplis de sa, yo kalkile faktè fòm nan karbid lè l sèvi avèk ekwasyon an faktè fòm (Shfa):
Isit la Ai se zòn carbure a (µm2) ak Pi se perimèt carbure a (µm)29.Pou idantifye faz yo, yo te fè difraksyon poud X-ray (XRD) lè l sèvi avèk yon difraktomèt radyografi (Bruker D8 Discover ak yon detektè teren LynxEye 1D) ak radyasyon Co-Kα (λ = 1.79026 Å).Eskane echantiyon an sou ranje 2θ ant 35° ak 130° ak yon gwosè etap 0.02° ak yon tan etap 2 segonn.Done XRD yo te analize lè l sèvi avèk lojisyèl Diffract.EVA, ki te mete ajou baz done kristalografi a nan 2021. Anplis de sa, yo te itilize yon tèsteur dite Vickers (Struers Durascan 80, Otrich) pou detèmine microhardness la.Dapre estanda ASTM E384-17 30, 30 enprime yo te fè sou echantiyon metalografikman prepare nan ogmantasyon 0.35 mm pou 10 s nan 5 kgf.Otè yo te deja karakterize karakteristik mikwostriktirèl HCMTS31.
Yo te itilize yon tribomèt plak boul (Bruker Universal Mechanical Tester Tribolab, USA) pou fè tès sèk resipwòk mete, konfigirasyon an detaye yon lòt kote31.Paramèt tès yo jan sa a: dapre estanda 32 ASTM G133-05, chaj 3 N, frekans 1 Hz, konjesyon serebral 3 mm, dire 1 èdtan.Yo te itilize boul oksid aliminyòm (Al2O3, klas presizyon 28/ISO 3290) ak yon dyamèt 10 mm ak yon macrodurete apeprè 1500 HV ak yon sifas ki brutality (Ra) apeprè 0.05 µm, ki te bay Redhill Precision, Repiblik Tchekoslovaki, te itilize kòm kontrepwa. .Yo te chwazi balanse pou anpeche efè oksidasyon ki ka rive akòz balanse ak pi byen konprann mekanis mete espesimèn yo anba kondisyon mete grav.Li ta dwe remake ke paramèt tès yo se menm jan ak nan Ref.8 yo nan lòd yo konpare done pousantaj mete ak etid ki deja egziste.Anplis de sa, yo te pote yon seri de tès resipwòk ak yon chaj 10 N pou verifye pèfòmans tribolojik la nan pi wo chaj, pandan y ap lòt paramèt tès yo rete konstan.Premye presyon kontak dapre Hertz yo se 7.7 MPa ak 11.5 MPa nan 3 N ak 10 N, respektivman.Pandan tès la mete, yo te anrejistre fòs friksyon an nan yon frekans nan 45 Hz epi yo te kalkile koyefisyan an mwayèn nan friksyon (CoF).Pou chak chaj, yo te pran twa mezi nan kondisyon anbyen.
Yo te egzamine trajectoire mete nan lè l sèvi avèk SEM ki dekri pi wo a, epi analiz EMF la te fèt lè l sèvi avèk lojisyèl analiz sifas Aztèk Akizisyon mete.Yo te egzamine sifas ki mete nan kib pè a lè l sèvi avèk yon mikwoskòp optik (Keyence VHX-5000, Japon).Yon profiler lazè ki pa gen kontak (NanoFocus µScan, Almay) analize mak mete ak yon rezolisyon vètikal ±0.1 µm sou aks z la ak 5 µm sou aks x ak y.Yo te kreye kat pwofil sifas mak nan mete nan Matlab® lè l sèvi avèk kowòdone x, y, z yo te jwenn nan mezi pwofil yo.Plizyè pwofil chemen vètikal mete ekstrè soti nan kat pwofil sifas la yo itilize pou kalkile pèt volim mete sou chemen an mete.Pèt volim la te kalkile kòm pwodwi a nan zòn nan kwa-seksyon vle di nan pwofil la fil ak longè a nan tras la mete, ak plis detay sou metòd sa a te deja dekri pa otè yo33.Soti isit la, pousantaj mete espesifik (k) yo jwenn nan fòmil sa a:
Isit la V se pèt volim akòz mete (mm3), W se chaj la aplike (N), L se distans la glisman (mm), ak k se pousantaj la mete espesifik (mm3 / Nm)34.Done friksyon ak kat pwofil sifas pou HCMTS yo enkli nan materyèl siplemantè (Figi Siplemantè S1 ak Figi S2) pou konpare pousantaj mete HCMSS.
Nan etid sa a, yo te itilize yon kat dite kwa-seksyonèl nan chemen an mete yo demontre konpòtman an deformation plastik (sa vle di travay di akòz presyon kontak) nan zòn nan mete.Echantiyon yo poli yo te koupe ak yon wou koupe oksid aliminyòm sou yon machin koupe (Struers Accutom-5, Otrich) ak poli ak klas papye SiC soti nan 240 a 4000 P ansanm epesè echantiyon yo.Mezi Microhardness nan 0.5 kgf 10 s ak 0.1 mm distans an akò ak ASTM E348-17.Yo te mete simagri yo sou yon kadriyaj rektangilè 1.26 × 0.3 mm2 apeprè 60 µm anba sifas la (Figi 1) epi answit yo te rann yon kat dite lè l sèvi avèk kòd Matlab® koutim ki dekri yon lòt kote35.Anplis de sa, yo te egzamine mikrostruktur nan koup transvèsal zòn nan mete lè l sèvi avèk SEM.
Chema mak mete a ki montre kote seksyon transvèsal la (a) ak yon mikrografi optik kat jeyografik dite ki montre mak yo idantifye nan koup transvèsal (b).
Mikwostrikti HCMSS trete ak ELP konsiste de yon rezo carbure omojèn ki te antoure pa yon matris (figi 2a, b).Analiz EDX te montre ke carbures gri ak nwa yo te chromium ak vanadyòm rich carbures, respektivman (Tablo 1).Kalkile nan analiz imaj, yo estime fraksyon volim nan carbures ~ 22.5% (~ 18.2% carbure Kwòm segondè ak ~ 4.3% carbure vanadyòm segondè).Gwosè mwayèn grenn yo ak devyasyon estanda yo se 0.64 ± 0.2 µm ak 1.84 ± 0.4 µm pou V ak Cr carbure rich, respektivman (Fig. 2c, d).Karbid segondè V yo gen tandans pi wonn ak yon faktè fòm (± SD) apeprè 0.88±0.03 paske valè faktè fòm ki fèmen nan 1 koresponn ak karbid wonn.Kontrèman, carbures Kwòm segondè yo pa pafètman wonn, ak yon faktè fòm apeprè 0.56 ± 0.01, ki ka akòz aglomerasyon.Martensite (α, bcc) ak kenbe austenite (γ', fcc) pik difraksyon yo te detekte sou modèl la HCMSS X-ray jan yo montre nan Figi 2e.Anplis de sa, modèl la radyografi montre prezans nan karbid segondè.Segondè carbure chromium yo te idantifye kòm carbure kalite M3C2 ak M23C6.Dapre done literati yo, 36,37,38 pik diffraction nan carbure VC yo te anrejistre nan ≈43 ° ak 63 °, sijere ke pik VC yo te maske pa pik M23C6 nan carbure chromium ki rich (figi 2e).
Mikrostrikti nan wo-kabòn martensitic Nerjaveèi trete ak EBL (a) nan agrandisman ki ba ak (b) nan gwo agrandisman, ki montre chromium ak vanadyòm rich carbures ak yon matris asye pur (mòd elèktron backscattering).Grafik ba ki montre distribisyon gwosè grenn nan carbure ki gen anpil Kwòm (c) ak ki gen Vanadyòm (d).Modèl radyografi a montre prezans martensite, austenite kenbe ak karbid nan mikrostruktur la (d).
Microhardness an mwayèn se 625.7 + 7.5 HV5, ki montre yon dite relativman wo konpare ak konvansyonèl trete martensitic Nerjaveèi (450 HV)1 san tretman chalè.Dite nanoindentation nan carbure V segondè ak carbure Cr segondè rapòte yo dwe ant 12 ak 32.5 GPa39 ak 13-22 GPa40, respektivman.Se konsa, dite segondè nan HCMSS trete ak ELP se akòz kontni an kabòn segondè, ki ankouraje fòmasyon nan yon rezo carbure.Kidonk, HSMSS trete ak ELP montre bon karakteristik mikwostriktirèl ak dite san okenn tretman adisyonèl apre tèmik.
Koub mwayèn koyefisyan friksyon (CoF) pou echantiyon nan 3 N ak 10 N yo prezante nan Figi 3, seri a nan valè friksyon minimòm ak maksimòm make ak lonbraj translusid.Chak koub montre yon faz demaraj ak yon faz eta stable.Faz nan kouri nan fini nan 1.2 m ak yon CoF (± SD) nan 0.41 ± 0.24.3 N ak nan 3.7 m ak yon CoF nan 0.71 ± 0.16.10 N, anvan yo antre nan eta faz nan fiks lè friksyon sispann.pa chanje byen vit.Akòz ti zòn kontak la ak deformation plastik inisyal ki graj, fòs friksyon an te ogmante rapidman pandan etap nan kouri nan 3 N ak 10 N, kote yon fòs friksyon ki pi wo ak yon distans ki pi long glisman ki te fèt nan 10 N, ki ka akòz. nan lefèt ke Konpare ak 3 N, domaj sifas se pi wo.Pou 3 N ak 10 N, valè CoF nan faz estasyonè a se 0.78 ± 0.05 ak 0.67 ± 0.01, respektivman.CoF se pratikman ki estab nan 10 N ak ogmante piti piti nan 3 N. Nan literati a limite, CoF nan L-PBF trete Nerjaveèi konpare ak kò reyaksyon seramik nan chaj ki ba aplike soti nan 0.5 a 0.728, 20, 42, ki se nan bon akò ak valè CoF mezire nan etid sa a.Diminisyon nan CoF ak ogmante chaj nan eta fiks (apeprè 14.1%) ka atribiye a degradasyon sifas ki fèt nan koòdone ki genyen ant sifas la chire ak kontrepati a, ki pral plis diskite nan pwochen seksyon an nan analiz la nan sifas la nan la. echantiyon chire.
Koefisyan friksyon echantiyon VSMSS trete ak ELP sou chemen glisman nan 3 N ak 10 N, yo make yon faz estasyonè pou chak koub.
Pousantaj yo mete espesifik nan HKMS (625.7 HV) yo estime nan 6.56 ± 0.33 × 10-6 mm3 / Nm ak 9.66 ± 0.37 × 10-6 mm3 / Nm nan 3 N ak 10 N, respektivman (Fig. 4).Kidonk, to a mete ogmante ak ogmante chaj, ki an bon akò ak etid ki deja egziste sou austenite trete ak L-PBF ak PH SS17,43.Anba menm kondisyon yo tribolojik, to a mete nan 3 N se apeprè yon senkyèm ke pou asye pur austenitic trete ak L-PBF (k = 3.50 ± 0.3 × 10-5 mm3 / Nm, 229 HV), tankou nan ka anvan an. .8. Anplis de sa, to a mete nan HCMSS nan 3 N te siyifikativman pi ba pase konvansyonèl usinage asye pur austenitic ak, an patikilye, pi wo pase sa yo ki trè izotwòp bourade (k = 4.20 ± 0.3 × 10-5 mm3)./ Nm, 176 HV) ak jete (k = 4.70 ± 0.3 × 10–5 mm3/Nm, 156 HV) usinage austenitic Nerjaveèi asye, 8, respektivman.Konpare ak etid sa yo nan literati a, amelyore rezistans mete nan HCMSS atribiye nan kontni an kabòn segondè ak rezo a carbure ki te fòme sa ki lakòz pi wo dite pase aditif usinage austenitic asye pur konvansyonèl machin.Pou plis etidye pousantaj mete espesimèn HCMSS yo, yo te teste yon echantiyon asye (HCMTS) (ak yon dite 790 HV) nan menm kondisyon yo (3 N ak 10 N) pou konparezon;Materyèl siplemantè se HCMTS Sifas Profile Map (Figi Siplemantè S2).Pousantaj mete HCMSS (k = 6.56 ± 0.34 × 10–6 mm3/Nm) se prèske menm jan ak HCMTS nan 3 N (k = 6.65 ± 0.68 × 10-6 mm3/Nm), ki endike ekselan rezistans mete. .Karakteristik sa yo sitou atribiye nan karakteristik mikwostriktirèl HCMSS (sa vle di kontni segondè carbure, gwosè, fòm ak distribisyon patikil carbure nan matris la, jan sa dekri nan Seksyon 3.1).Kòm deja rapòte31,44, kontni an carbure afekte lajè ak pwofondè mak la mete ak mekanis nan mete mikwo-abrazif.Sepandan, kontni an carbure se ensifizan pou pwoteje mouri a nan 10 N, sa ki lakòz ogmante mete.Nan seksyon sa a, mete mòfoloji sifas ak topografi yo itilize pou eksplike mete ak deformation mekanis ki afekte pousantaj mete HCMSS.Nan 10 N, to a mete nan VCMSS (k = 9.66 ± 0.37 × 10-6 mm3 / Nm) se pi wo pase sa yo ki nan VKMTS (k = 5.45 ± 0.69 × 10-6 mm3 / Nm).Okontrè, pousantaj mete sa yo toujou byen wo: anba kondisyon tès menm jan an, pousantaj mete nan kouch ki baze sou chromium ak stellite pi ba pase sa yo ki nan HCMSS45,46.Finalman, akòz dite segondè nan alumina a (1500 HV), pousantaj la mete kwazman te neglijab ak siy transfè materyèl soti nan echantiyon an nan voye boul yo aliminyòm yo te jwenn.
Espesifik mete nan ELR D nan segondè kabòn martensitic Nerjaveèi asye (HMCSS), ELR D nan segondè kabòn martensitic zouti asye (HCMTS) ak L-PBF, Distribisyon ak segondè izotwòp peze (HIP) D nan asye pur austenitic (316LSS) nan aplikasyon divès kalite. vitès yo chaje.Scatterplot la montre devyasyon estanda mezi yo.Done pou asye pur austenitic yo pran nan 8.
Pandan ke hardfacings tankou chromium ak stellite ka bay pi bon rezistans mete pase sistèm alyaj aditif machined, machin aditif ka (1) amelyore mikrostruktur, espesyalman pou materyèl ki gen yon gran varyete dansite.operasyon sou pati nan fen;ak (3) kreyasyon nouvo topoloji sifas tankou bi entegre likid dinamik.Anplis de sa, AM ofri fleksibilite konsepsyon jeyometrik.Etid sa a se patikilyèman roman ak enpòtan kòm li se kritik yo elicide karakteristik sa yo mete nan alyaj metal ki fèk devlope sa yo ak EBM, pou ki literati aktyèl la trè limite.
Mòfoloji sifas chire a ak mòfoloji echantiyon chire yo nan 3 N yo montre nan fig.5, kote mekanis prensipal la mete se fwotman ki te swiv pa oksidasyon.Premyèman, substra asye a plastik defòme epi retire yo pou fòme siyon 1 a 3 µm gwo twou san fon, jan yo montre nan pwofil sifas la (figi 5a).Akòz chalè a friksyon ki te pwodwi pa glisman kontinyèl, materyèl la retire rete nan koòdone nan sistèm tribolojik la, fòme yon kouch tribolojik ki fòme ak ti zile ki gen gwo oksid fè ki antoure segondè chromium ak vanadyòm karbid (Figi 5b ak Tablo 2).), jan yo te rapòte tou pou asye pur austenitic trete ak L-PBF15,17.Sou fig.5c montre oksidasyon entans ki fèt nan sant mak la mete.Se konsa, fòmasyon kouch friksyon an fasilite pa destriksyon kouch friksyon an (sa vle di, kouch oksid la) (figi 5f) oswa retire materyèl la fèt nan zòn ki fèb nan mikrostruktur la, kidonk akselere retire materyèl la.Nan de ka yo, destriksyon kouch friksyon an mennen nan fòmasyon nan pwodwi mete nan koòdone a, ki ka rezon ki fè yo pou tandans pou yon ogmantasyon nan CoF nan eta a fiks 3N (figi 3).Anplis de sa, gen siy mete twa pati ki te koze pa oksid ak patikil mete ki lach sou tras la mete, ki finalman mennen nan fòmasyon nan mikwo-grafouyen sou substra a (figi 5b, e) 9,12,47.
Sifas pwofil (a) ak fotomikwograf (b-f) nan mòfoloji sifas mete nan wo-kabòn martensitic Nerjaveèi trete ak ELP nan 3 N, koup transvèsal nan mak la mete nan mòd BSE (d) ak mikwoskòp optik nan mete la. sifas nan 3 N (g) esfè alumina.
Gwoup glise ki te fòme sou substra asye a, ki endike deformation plastik akòz mete (figi 5e).Rezilta menm jan an te jwenn tou nan yon etid sou konpòtman an mete nan asye austenitic SS47 trete ak L-PBF.Reoryantasyon carbures vanadyòm ki rich tou endike deformation plastik nan matris asye a pandan glisman (figi 5e).Mikrografi nan koup transvèsal la nan mak la mete montre prezans nan ti twou wonn ki te antoure pa microcracks (figi 5d), ki ka akòz twòp deformation plastik tou pre sifas la.Transfè materyèl la nan esfè oksid aliminyòm yo te limite, pandan y ap esfè yo rete entak (figi 5g).
Lajè ak pwofondè nan mete echantiyon yo ogmante ak ogmante chaj (nan 10 N), jan yo montre nan kat jeyografik sifas la (figi 6a).Fwotman ak oksidasyon yo toujou mekanis mete dominan yo, ak yon ogmantasyon nan kantite mikwo-grafouyen sou track la mete endike ke mete twa-pati rive tou nan 10 N (Fig. 6b).Analiz EDX te montre fòmasyon zile oksid fè ki rich yo.Pik yo Al nan spectre yo konfime ke transfè a nan sibstans ki sou kontrepati a nan echantiyon an te fèt nan 10 N (Fig. 6c ak Tablo 3), pandan y ap li pa te obsève nan 3 N (Tablo 2).Mete twa kò ki te koze pa patikil mete ki soti nan zile oksid ak analòg, kote analiz detaye EDX te revele transfè materyèl soti nan analòg (Figi Siplemantè S3 ak Tablo S1).Se devlopman nan zile oksid ki asosye ak twou byen fon, ki se tou obsève nan 3N (Fig. 5).Krak ak fwagmantasyon nan karbid sitou rive nan karbid ki rich nan 10 N Cr (Fig. 6e, f).Anplis de sa, segondè V karbid flake epi mete matris ki antoure a, ki an vire lakòz twa-pati mete.Yon twou ki sanble nan gwosè ak fòm ak sa yo ki nan carbure nan V segondè (ak mete aksan sou nan sèk wouj) tou parèt nan koup transvèsal la nan tras la (figi 6d) (al gade gwosè carbure ak analiz fòm. 3.1), ki endike ke V segondè a. carbure V ka flake nan matris la nan 10 N. Fòm wonn nan carbure V segondè kontribye nan efè a rale, pandan y ap aglomere carbure Cr segondè yo gen tandans fann (figi 6e, f).Konpòtman echèk sa a endike ke matris la depase kapasite li pou kenbe tèt ak deformation plastik e ke mikrostruktur la pa bay ase fòs enpak nan 10 N. Vètikal fann anba sifas la (figi 6d) endike entansite deformation plastik ki fèt pandan glisman.Kòm chaj la ogmante, gen yon transfè nan materyèl ki soti nan tras la chire nan boul la alumina (Fig. 6g), ki ka fiks nan 10 N. Rezon prensipal ki fè diminisyon nan CoF valè (Fig. 3).
Pwofil sifas (a) ak fotomikwograf (b–f) nan topografi sifas chire (b–f) nan asye pur martensitic wo-kabòn trete ak EBA nan 10 N, mete tras kwa-seksyon nan mòd BSE (d) ak sifas mikwoskòp optik. nan esfè alumina nan 10 N (g).
Pandan glisman mete, sifas la sibi antikò-induit konpresiv ak taye estrès, sa ki lakòz siyifikatif deformation plastik anba sifas la chire34,48,49.Se poutèt sa, travay redi ka rive anba sifas la akòz deformation plastik, ki afekte mete ak mekanis deformation ki detèmine konpòtman an mete nan yon materyèl.Se poutèt sa, kat dite kwa-seksyonèl (jan detay nan Seksyon 2.4) te fèt nan etid sa a pou detèmine devlopman nan yon zòn deformation plastik (PDZ) anba chemen an mete kòm yon fonksyon chaj.Depi, jan mansyone nan seksyon anvan yo, yo te obsève siy klè nan deformation plastik anba tras la mete (figi 5d, 6d), espesyalman nan 10 N.
Sou fig.Figi 7 montre dyagram dite kwa-seksyonèl nan mak mete nan HCMSS trete ak ELP nan 3 N ak 10 N. Li se vo anyen ke valè sa yo dite yo te itilize kòm yon endèks pou evalye efè a nan travay di.Chanjman nan dite ki anba mak la mete se soti nan 667 a 672 HV nan 3 N (figi 7a), ki endike ke travay la redi se neglijab.Sipozeman, akòz rezolisyon ki ba nan kat jeyografik la microhardness (sa vle di distans ki genyen ant mak yo), metòd la mezi dite aplike pa t 'kapab detekte chanjman nan dite.Okontrè, zòn PDZ ak valè dite soti nan 677 a 686 HV ak yon pwofondè maksimòm de 118 µm ak yon longè 488 µm yo te obsève nan 10 N (Fig. 7b), ki korelasyon ak lajè a nan tras la mete ( Fig. 6a)).Done menm jan an sou varyasyon gwosè PDZ ak chaj yo te jwenn nan yon etid mete sou SS47 trete ak L-PBF.Rezilta yo montre ke prezans nan austenite kenbe afekte duktilite nan aditif fabrike asye 3, 12, 50, ak kenbe austenite transfòme nan martensite pandan deformation plastik (efè plastik nan transfòmasyon faz), ki amelyore travay la redi nan asye a.asye 51. Depi echantiyon VCMSS la te genyen austenite kenbe an akò ak modèl diffraction X-ray te diskite pi bonè (figi 2e), li te sijere ke austenite kenbe nan mikrostruktur la te kapab transfòme nan martensite pandan kontak, kidonk ogmante dite PDZ la ( Figi 7b).Anplis de sa, fòmasyon nan glise ki fèt sou tras la mete (figi 5e, 6f) endike tou deformation plastik ki te koze pa glise debwatman anba aksyon an nan estrès taye nan glisman kontak.Sepandan, estrès taye ki te pwovoke nan 3 N te ensifizan pou pwodwi yon dansite debwatman segondè oswa transfòmasyon nan austenite kenbe nan martensite obsève pa metòd la itilize, kidonk travay di yo te obsève sèlman nan 10 N (Fig. 7b).
Dyagram dite kwa-seksyonèl nan tras mete nan wo-kabòn martensitic Nerjaveèi sibi machin egzeyat elektrik nan 3 N (a) ak 10 N (b).
Etid sa a montre konpòtman an mete ak karakteristik mikrostruktural nan yon nouvo segondè kabòn martensitic Nerjaveèi trete ak ELR.Tès mete sèk yo te pote soti nan glisman anba chaj divès kalite, ak echantiyon chire yo te egzamine lè l sèvi avèk mikwoskòp elèktron, profilomètr lazè ak kat dite nan koup transvèsal nan tras mete.
Analiz mikwostriktirèl te revele yon distribisyon inifòm nan carbures ak yon kontni segondè nan chromium (~18.2% carbures) ak vanadyòm (~4.3% carbures) nan yon matris nan martensite ak austenite kenbe ak relativman wo microhardness.Mekanis yo mete dominan yo mete ak oksidasyon nan chaj ki ba, pandan y ap mete twa-kò ki te koze pa carbure wo-V lonje ak oksid grenn ki lach tou kontribye nan mete nan ogmante chaj.Pousantaj nan mete pi bon pase L-PBF ak konvansyonèl usinage asye pur austenitic, e menm menm jan ak sa yo ki nan EBM machin asye zouti nan chaj ki ba.Valè CoF la diminye ak ogmante chaj akòz transfè materyèl nan kò opoze a.Sèvi ak metòd transvèsal dite kat la, yo montre zòn nan deformation plastik anba mak la mete.Ka rafineman grenn posib ak tranzisyon faz nan matris la ka plis envestige lè l sèvi avèk difraksyon elèktron backscatter pi byen konprann efè yo nan travay di.Rezolisyon ki ba nan kat jeyografik la microhardness pa pèmèt vizyalizasyon dite zòn mete nan chaj ki ba aplike, kidonk nanoindentation ka bay pi gwo chanjman dite rezolisyon lè l sèvi avèk menm metòd la.
Etid sa a prezante pou premye fwa yon analiz konplè sou rezistans nan mete ak pwopriyete friksyon nan yon nouvo segondè kabòn martensitic Nerjaveèi trete ak ELR.Lè ou konsidere libète konsepsyon jeyometrik AM ak posibilite pou diminye etap D ak AM, rechèch sa a te kapab ale wout la pou pwodiksyon nouvo materyèl sa a ak itilizasyon li nan aparèy ki gen rapò ak mete soti nan arbr nan mwazi piki plastik ak chanèl refwadisman konplike.
Bhat, BN Aerospace Materyèl ak Aplikasyon, vol.255 (Sosyete Ameriken pou Awonotik ak Astwonatik, 2018).
Bajaj, P. et al.Steel nan fabrikasyon aditif: yon revizyon nan mikrostruktur li yo ak pwopriyete yo.alma matyè.syans la.pwojè.772, (2020).
Felli, F., Brotzu, A., Vendittozzi, C., Paolozzi, A. ak Passeggio, F. Domaj nan sifas mete nan EN 3358 Nerjaveèi konpozan ayewospasyal pandan glisman.Fratènite.Ed.Entegra Strut.23, 127–135 (2012).
Debroy, T. et al.Faktori aditif nan eleman metal - Pwosesis, Estrikti, ak Pèfòmans.pwogramasyon.alma matyè.syans la.92, 112–224 (2018).
Herzog D., Sejda V., Vicisk E. ak Emmelmann S. Pwodiksyon aditif metal.(2016).https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.07.019.
ASTM Entènasyonal.Estanda tèminoloji pou teknoloji aditif manifakti.Pwodiksyon rapid.Asistan Pwofesè.https://doi.org/10.1520/F2792-12A.2 (2013).
Bartolomeu F. et al.Pwopriyete mekanik ak tribolojik nan asye pur 316L - konparezon nan k ap fonn lazè selektif, cho peze ak Distribisyon konvansyonèl yo.Ajoute.manifakti.16, 81–89 (2017).
Bakhshwan, M., Myant, KW, Reddichoff, T., ak Pham, MS Microstructure Kontribisyon nan aditif fabrike 316L Nerjaveèi asye sèk glisman Mete Mekanis ak Anisotropi.alma matyè.desanm.196, 109076 (2020).
Bogelein T., Drypondt SN, Pandey A., Dawson K. ak Tatlock GJ Mekanis repons ak mekanis deformation nan estrikti asye fè tèt di ak dispèsyon oksid fè ki te jwenn pa fonn lazè selektif.magazin.87, 201–215 (2015).
Saeidi K., Alvi S., Lofay F., Petkov VI ak Akhtar, F. Pi wo lòd fòs mekanik apre tretman chalè nan SLM 2507 nan chanm ak tanperati ki wo, ede pa presipitasyon sigma difisil / duktil.Metal (Basel).9, (2019).
Lashgari, HR, Kong, K., Adabifiroozjaei, E., ak Li, S. Microstructure, reyaksyon apre-chalè, ak pwopriyete tribolojik nan 3D-enprime 17-4 PH asye pur.Mete 456–457, (2020).
Liu, Y., Tang, M., Hu, Q., Zhang, Y., ak Zhang, L. Konpòtman densifikasyon, evolisyon mikwostrikti, ak pwopriyete mekanik nan konpoze asye pur TiC / AISI420 fabrike pa k ap fonn lazè selektif.alma matyè.desanm.187, 1–13 (2020).
Zhao X. et al.Fabrikasyon ak karakterizasyon AISI 420 asye pur lè l sèvi avèk k ap fonn lazè selektif.alma matyè.manifakti.pwosesis.30, 1283–1289 (2015).
Solèy Y., Moroz A. ak Alrbey K. Karakteristik mete glisman ak konpòtman korozyon nan k ap fonn lazè selektif nan asye pur 316L.J. Alma mater.pwojè.egzekite.23, 518–526 (2013).
Shibata, K. et al.Friksyon ak mete nan poud-kabann asye pur anba lwil oliv wilaj [J].Tribiol.entèn 104, 183–190 (2016).