Hörkustyrking Laserklæðningarhúðunar

Á sviði hágæða framleiðslu hafa yfirborðseiginleikar hlutanna bein áhrif á frammistöðu og endingartíma vörunnar og slit á búnaðarhlutum veldur oft viðbótartíma og efnahagslegum kostnaðartapi. Til að bæta yfirborðsvirkni vélrænna hluta er yfirborðsstyrkingarmeðferð venjulega notuð til að bæta yfirborðsframmistöðu og endingartíma efnisins. Til viðbótar við beina yfirborðsstyrkingu efnisins er húðun venjulega undirbúin á yfirborðinu, svo sem hitauppstreymi á yfirborði efnisins í málmvinnslu, jarðolíu og öðrum sviðum til að bæta endingartímann. Hins vegar, vegna annmarka á varma úða tækni, getur það ekki á áhrifaríkan hátt bætt yfirborðs vélrænni eiginleika efna. Að auki, þegar sérstök húðun er unnin með segulómsputtering, rafhúðun og efnagufuútfellingu, eru oft annmarkar eins og takmörkuð þykkt og léleg viðloðun.

Laserklæðningartækni er ný málm yfirborðsmeðferðartækni, sem oft er notuð til að undirbúa slitþolna húðun með mikilli hörku með sterkum bindikrafti og fáum göllum. Sem flíslaus og skilvirk 3D myndunartækni hefur leysiklæðning verið beitt með góðum árangri við græna framleiðslu og endurframleiðslu á sumum hágæða verkfræðihlutum.

Laserklæðning er á yfirborði undirlagsins sem á að húða, með mismunandi fóðrunaraðferðum, með leysigeislun til að bræða þunnt lag af yfirborði undirlagsins á sama tíma, og eftir hraða storknun til að mynda mjög litla þynningu og málmvinnslutengingu við yfirborðshúð undirlags. Tæknin einkennist af miklum aflþéttleika, mikilli útfellingu skilvirkni, lítilli varma aflögun, hraðri kælingu, lágum þynningarhraða og miklum málmvinnslueiginleikum.

Í laserklæðningu beinist leysigeislinn að litlu svæði á yfirborði efnisins sem veldur því að hann hitnar hratt, nær bræðslumarki efnisins eða hærra hitastig. Við háan hita myndar undirlagið bræðslulaug með klæðningarefninu og frumeindir og sameindir efnisins fara að verða kraftmikil í bræðslupottinum og hægt er að endurraða þeim í mismunandi kristalsbyggingar eða efnasamsetningar. Þegar leysigeislinn færist á næsta svæði kólnar áður bráðnaða svæðið hratt og myndar nýtt skipulag, svo það hentar til að auka hörku efnisins.

Vélbúnaðurinn sem leysirklæðningartækni getur bætt hörku efna inniheldur eftirfarandi þætti.

1. Kornhreinsun

Vegna þess að leysirhúðunarlagið er sérstakt og tímabundið fast efnaferli, hefur það mikla bræðslu- og storknunarhraða, sem hindrar vöxt korna, stuðlar að fágun korna og bætir þannig hörku lagsins. NbMoTaWTi há entropy álfelgur var undirbúin á yfirborði TC4 álfelgurs með leysirklæðningu og reyndist örhörkjan vera 71,4% hærri en undirlagsins. Ástæðan er sú að hröð bráðnun og kæling í laserklæðningarferlinu leiðir til þess að kornið getur ekki vaxið hratt, þannig er kornið hreinsað og hörku batnar til muna.

2. Grindabjögun

Bjögun kristalgrindarinnar eykur hörku efnisins. Í ferli plastaflögunar leysisklæðningarlags verður mikill fjöldi grindargalla, eins og tilfærslu og tómarúm, kynntur til að gera suma þætti úr jafnvægisástandinu og valda grindarröskun. Eftir grindarbjögun leiðir það oft til orkuaukningar í efninu, sem leiðir til meiri örspennu, hindrar losunarrennsli og bætir styrk og hörku efnisins. Vegna þess að háorkublendi er samsett úr ýmsum frumefnum, er stærð, uppbygging og tengiorka hvers frumefnisatóms verulega mismunandi, þar sem frumeindastærð, tengigerð og hugsanlega grindarorka mismunandi frumefna getur verið dreift af handahófi á grindurnar. stig, sem leiðir til alvarlegrar grindarbrenglunar á kristalbyggingunni, þannig að þetta fyrirbæri er augljósara í hárri óreiðublöndunni.

3. Fasabreyting

Breyting á húðunarfasa gerir það að verkum að hörku húðunar eykst. Laserklæðning er háhitavinnslutækni sem getur hitað yfirborð efnisins upp í háan hita á mjög skömmum tíma, brætt það að hluta eða öllu leyti og myndað mismunandi skipulag með hraðri kælingu. Við þetta háa hitastig verða frumeindir og sameindir efnisins kraftmikil og hægt að endurraða þeim í stöðugri eða bjartsýnni kristalbyggingu, sem veldur fasaskiptum efnisins. CoCrNiMnTix há entropy leysir klæðningarhúð var útbúin á Q235 stályfirborði. Það kom í ljós að með aukningu á Ti innihaldi í húðinni breyttist húðunarfasinn úr FCC fasa í FCC+ Laves fasa.

Gerð og hlutfall dufts eru lykilþættirnir sem hafa áhrif á frammistöðu húðunar. Þess vegna, í tilrauninni, er mjög mikilvægt að hanna formúlu klæðningardufts á sanngjarnan hátt. Þar að auki, vegna þess að aukaaðferð lagsins er nátengd styrkingaráhrifum þess, er mjög mikilvægt að hanna duftið í samræmi við aukaáhrifin. Meðal þeirra eru seinni fasi styrking, fínn kristalstyrking, styrking á solid lausn, fínstilling á örbyggingu, myndlaus og örbyggingarhagræðing áhrifaríkar leiðir til að bæta hörku og slitþol lagsins. Áhrif algengra aukaefna á yfirborðseiginleika klæðningarhúðunar eru sýnd í töflu 1.

Vegna þess að hörku efnisins endurspeglar getu efnisins til að standast efnið sem þrýstist inn í yfirborðið, því meiri hörku, því grynnri er dýpt efnisins sem þrýstir inn í yfirborð efnisins, því minna slitrúmmál sem myndast við klippingu, það er, því minna sem slitið er, því meiri slitþol. Því er hægt að nota hörku til að mæla slitþol málmefna og þegar hörkan eykst mun slitþol þess einnig aukast.