Analisi laser del rivestimento dei materiali dello stampo
Eseguire test di rivestimento laser su materiali per stampi comunemente utilizzati per la lavorazione dei prodotti per studiare la relazione tra la profondità dello strato di rivestimento e i parametri di processo, il cambiamento della microdurezza nella sezione trasversale, l'esistenza e la distribuzione degli elementi di lega e i cambiamenti nell'usura resistenza del campione Tendenze, ecc., per esplorare la fattibilità dell'utilizzo della tecnologia di rivestimento laser per migliorare le prestazioni dello stampo e prolungarne la durata.
(1) Profondità dello strato di rivestimento. Con l'aumento della potenza del laser, la profondità dello strato di rivestimento a passaggio singolo aumenta più velocemente, ma quando la potenza raggiunge 1,3 kW, la profondità aumenta meno, raggiungendo sostanzialmente la profondità limite. L'equazione di adattamento della curva ottenuta dall'elaborazione della regressione dei dati è Du003d-0,0929P2+0,9091P+0,776, PÎ(700,1300), D è la profondità dello strato di rivestimento, mm; P è la potenza del laser, W. Quando il tasso di sovrapposizione è del 10% e viene eseguito un rivestimento multiplo con parametri laser diversi, la profondità del rivestimento è 1,65~2,62 mm e la profondità è più irregolare senza preriscaldamento laser e dopo aver aggiunto WC al materiale di rivestimento, il rivestimento risulta irregolare. dello strato di rivestimento è più grave, cioè le irregolarità dello spessore dello strato di rivestimento sono aggravate.
(2) Durezza dello strato di rivestimento. Indipendentemente dalla polvere di lega e dal processo laser, la durezza superficiale è elevata dopo il rivestimento e la durezza dello strato sotterraneo è la più alta, che può raggiungere 945HV0,2; dopo aver aggiunto il 25% della polvere della lega di rivestimento, la durezza non aumenta in modo significativo. Dopo il rivestimento laser, la struttura dello strato di rivestimento non è uniforme. Lo strato superficiale è una struttura fusa, mentre lo strato sotterraneo e il fondo della vasca fusa vicino al substrato sono strutture temprate e il substrato mantiene ancora la struttura temperata originale. Pertanto, il picco di durezza appare sullo strato sotterraneo e non sulla superficie. Lo strato di rivestimento migliora principalmente la durezza attraverso il rafforzamento della soluzione solida, il rafforzamento della grana fine e il rafforzamento della dispersione della seconda fase.
(3) Resistenza all'usura. Nelle stesse condizioni sperimentali, l'usura del campione della matrice è massima, raggiungendo 39,4 g, mentre la resistenza all'usura della superficie del rivestimento laser è notevolmente migliorata, l'usura assoluta è di soli 9,3 g e la resistenza all'usura relativa può raggiungere il massimo rivestimento I precedenti 4,24 volte, indicano che il rivestimento laser può migliorare significativamente la resistenza all'usura della superficie. La resistenza all'usura della superficie prima e dopo l'aggiunta della polvere alla lega di rivestimento non cambia in modo significativo. Sono presenti molti piccoli piani sulla superficie di usura del campione di rivestimento, nonché graffi allungati coerenti con la direzione di scorrimento, che indicano che la superficie del rivestimento laser non è stata sottoposta solo ad usura adesiva, ma anche ad usura abrasiva durante il test di attrito. L'entità dell'usura misurata è il risultato dell'effetto combinato di questi due tipi di usura.
(4) Struttura organizzativa. Indipendentemente dal fatto che venga aggiunta o meno la polvere di lega, la struttura dello strato di rivestimento è molto simile. Ne esistono di due tipologie: in prossimità del fondo del bagno di fusione, una struttura mista di granulari e corte bacchette distribuite su una soluzione solida di nichel-cromo-silicio e una matrice eutettica a base di nichel bassofondente. È una tipica struttura di crescita epitassiale planare; l'altro è una struttura dendritica che cresce all'incirca lungo la direzione del flusso di calore al centro e sulla superficie del bagno di fusione. L'intera struttura dello strato di rivestimento è una struttura mista di cristalli planari e dendriti. Al microscopio elettronico a scansione, la struttura eutettica dello strato di rivestimento è più evidente, mostrando dendriti fini disposti in modo abbastanza ordinato. L'aggiunta di carburo di tungsteno non ha modificato la struttura e non sono state osservate le zone superdure desiderate di carburo di tungsteno. Durante il processo di raffreddamento del cladding, una parte del tungsteno forma una fase composita con cromo, boro, ecc., ed una piccola parte viene disciolta nella matrice eutettica. L'analisi spettroscopica dell'area del dendrite e del dendrite mostra che l'area del dendrite è una soluzione solida a base di nichel e contiene una certa quantità di cromo, mentre il contenuto di tungsteno è basso, ma il contenuto di tungsteno tra i dendriti è più elevato, indicando che il carburo di tungsteno è a temperature elevate. Dopo essere stato fuso e raffreddato, il carburo di tungsteno scompare e si distribuisce tra i dendriti sotto forma di altre seconde fasi come W3.2Cr1.8B3
