Friotaíocht chaitheamh breiseán martensitic ardcharbóin déantúsaíochta cruach dhosmálta

Go raibh maith agat as cuairt a thabhairt ar Nature.com.Tá tú ag baint úsáide as leagan brabhsálaí a bhfuil tacaíocht CSS teoranta aige.Chun an taithí is fearr a fháil, molaimid duit brabhsálaí nuashonraithe a úsáid (nó Mód Comhoiriúnachta a dhíchumasú in Internet Explorer).

Is féidir Pláta Tiubh Meánmhéide Cruach Dhosmálta ASTM A240 304 316 a ghearradh agus a shaincheapadh sa tSín






 

 

                       


Grád

Comhpháirt Cheimiceach %

C

Cr

Ni

Mn

P S Mo Si Cu N Eile

201

≤0.15

16.00-18.00

3.50-5.50

- ≤1.00 - ≤0.25 -

301

1. 4310

≤0.15

16.00-18.00

6.00-8.00

≤2.00

- ≤1.00 -

0.1

-

304

1. 4301

≤0.08

18.00-20.00

8.00-10.00

≤2.00

- - - -

304L

1. 4307

18.00-20.00

8.00-10.00

≤2.00

- - - -

1. 4948

18.00-20.00

8.00-10.00

≤2.00

- - - -

309s

1.4828

≤0.08

22.00-24.00

12.00-15.00

≤2.00

- - - -

309h

22.00-24.00

12.00-15.00

≤2.00

- - - -

310S

1.4842

≤0.08

24.00-26.00

19.00-22.00

≤2.00

- ≤1.5 - - -

24.00-26.00

19.00-22.00

≤2.00

- ≤1.5 - - -

316

1. 4401

≤0.08

16.00-18.50

10.00-14.00

≤2.00

2.00-3.00 - - -

316L

1. 4404

16.00-18.00

10.00-14.00

≤2.00

2.00-3.00 - - -

316H

16.00-18.00

10.00-14.00

≤2.00

2.00-3.00 - 0.10-0.22 -

316Ti

1. 4571

≤0.08

16.00-18.50

10.00-14.00

≤2.00

2.00-3.00 - -

317L

1. 4438

≤0.03

18.00-20.00

11.00-15.00

≤2.00

-

0.1

-

321

1. 4541

≤0.08

17.00-19.00

9.00-12.00

≤2.00

- -

0.1

321H

17.00-19.00

9.00-12.00

≤2.00

- -

0.1

347

1. 4550

≤0.08

17.00-19.00

9.00-13.00

≤2.00

- - -

347H

17.00-19.00

9.00-13.00

≤2.00

- - -

409

S40900

≤0.03

0.5

≤1.00

- ≤1.00 - 0. 03

410

1Cr13

0.08~0.15

11.50-13.50

-

≤1.00

- ≤1.00 - - -

420

2Cr13

≥0.15

12.00-14.00

-

≤1.00

- ≤1.00 - - -

430

S43000

≤0.12

16.00-18.00

0.75

≤1.00

- ≤1.00 - - -

431

1Cr17Ni2

≤0.2

15.00-17.00

≤1.00

- ≤1.00 - - -

11Cr17

0.95-1.20

16.00-18.00

-

≤1.00

0.75 ≤1.00 - - -

17-4PH

≤0.07

15.50-17.50

3.00-5.00

≤1.00

- ≤1.00 3.00-5.00 -

16.00-18.00

6.50-7.50

≤1.00

- ≤1.00 - - Al 0.75-1.50
           
3    
4    
5    
6    
7    
8 8*1219*2438    
9    
10.0    
12.0    
   
16.0    
18.0    
20  

O1CN014cXwjT1bnAT5PF0JU_!! 2071823509 (2) O1CN012eTZZY1SJ5uc4g3i4_!!4018162225 O1CN01Xl03nW1LPK7Es9Vpz_!!2912071291 


Mar sin féin, tá cion íseal carbóin ag an gcuid is mó de na gráid cruach dhosmálta agus dá bhrí sin tá cruas teoranta agus friotaíocht caite acu, rud a fhágann go mbíonn saol na seirbhíse laghdaithe i bhfeistí a bhaineann le caitheamh mar chomhpháirteanna tuirlingthe aeraspáis4.De ghnáth bíonn cruas íseal acu (idir 180 agus 450 hv), níl ach cruas ard (suas le 700 HV) agus ábhar ard -charbóin ag roinnt steels dosmálta martensitic a bhfuil cóireáil déanta air (suas le 1.2 wt%), ar féidir leo cur leis an duine formation of martensite.1. I mbeagán focal, laghdaíonn ábhar ardcharbóin an teocht claochlaithe martensitic, rud a cheadaíonn microstruchtúr go hiomlán martensitic a fhoirmiú agus microstruchtúr atá frithsheasmhach in aghaidh a fháil ag rátaí fuaraithe ard.
Is féidir le tabhairt isteach déantúsaíochta breiseáin (AM) ábhair nua a tháirgeadh le comhdhéanamh inmhianaithe, gnéithe microstruchtúracha, agus airíonna meicniúla níos fearr5,6.Mar shampla, is éard atá i gceist le leá púdair púdair (PBF), ceann de na próisis táthúcháin breiseáin is tráchtálaithe, ná púdair réamh-chóimheasa a sil-leagan chun codanna atá múnlaithe go dlúth a dhéanamh trí na púdair a leá ag baint úsáide as foinsí teasa amhail léasair nó bíomaí leictreon7.Mar shampla, tá sé léirithe go bhfuil airíonna meicniúla níos fearr ag steels dhosmálta austenitic a bhfuil próiseáil bhreise orthu mar gheall ar a microstruchtúr níos míne (ie, caidrimh halla-phitch) 3,8,9.Táirgeann cóireáil teasa ar chruach dhosmálta ferritic AM-cóireáilte deascáin bhreise a sholáthraíonn airíonna meicniúla atá cosúil lena ngnáthchomhghleacaithe3,10.Ina theannta sin, is féidir airíonna meicniúla feabhsaithe de shteels martensitic agus pH dosmálta a fháil trí austenite coinnithe a rialú sa mhicrostruchtúr agus trí pharaiméadair meaisínithe agus cóireála teasa a bharrfheabhsú 3,12,13,14.
Breathnaíodh ciseal cosanta ocsaíd i L-PBF12 Cruach PH agus Cruach Duplex SS11, ag léiriú gur féidir le austenite coinnithe a theorannú trí chóireáil iar-théamh12 friotaíocht chaitheamh a fheabhsú.Mar a bhfuil achoimre air anseo, tá an litríocht dírithe go príomha ar fheidhmíocht treibheolaíochta an tsraith 316L SS, cé nach bhfuil mórán sonraí ann maidir le feidhmíocht treibheolaíochta sraith de steels dhosmálta a mhonaraítear go mór le hábhar carbóin i bhfad níos airde.


Forbraíodh agus sholáthair comhpháirteanna VBN AB, an tSualainn na samplaí de chruach dhosmálta ard -charbóin martensitic (HCMSS) a caitheadh ​​le ELR faoin ainm branda Vibenite® 350.Comhdhéanamh ainmniúil cheimiceach an tsampla: 1.9 C, 20.0 CR, 1.0 mo, 4.0 V, 73.1 Fe (wt.%).Ar an gcéad dul síos, rinneadh eiseamail sleamhnáin thirim (40 mm × 20 mm × 5 mm) as na heiseamail dhronuilleogacha a fuarthas (42 mm × 22 mm × 7 mm) gan aon chóireáil iar-theirmeach ag baint úsáide as meaisínithe urscaoilte leictreach (EDM).Ansin bhí na samplaí i ndiaidh a chéile le páipéar gainimh SIC le méid gráin de 240 go 2400 R chun garbh dromchla (RA) de thart ar 0.15 μm a fháil.Ina theannta sin, eiseamail de chruach uirlis martensitic ard-charbóin atá cóireáilte le EBM (HCMTS) le comhdhéanamh ainmniúil ceimiceach de 1.5 C, 4.0 CR, 2.5 mo, 2.5 W, 4.0 V, 85.5 Fe (wt. Vibenite® 150) Also prepared in the same way.Tá 8% cairbídí i HCMTS de réir toirte agus ní úsáidtear é ach chun sonraí ráta caithimh HCMSS a chur i gcomparáid.
Mar gheall ar an moirfeolaíocht tréith a breathnaíodh, tógadh an codán ceantair cothrom leis an gcodán toirt.Ina theannta sin, ríomhtar fachtóir cruth na gcairbídí ag baint úsáide as an gcothromóid fachtóir cruth (SHFA):
Chun na céimeanna a aithint, rinneadh díraonadh púdair X-ghathaithe (XRD) ag baint úsáide as diffractometer X-ghathaithe (Bruker D8 aimsigh le brathadóir stiall 1D 1D) le radaíocht cho-Kα (λ = 1.79026 Å).Rinneadh anailís ar na sonraí XRD ag baint úsáide as na bogearraí diffract.eva, a rinne nuashonrú ar an mbunachar sonraí crystallographic i 2021. Ina theannta sin, baineadh úsáid as tástálaí cruas Vickers (Struers Duraascan 80, an Ostair) chun an microhardness a chinneadh.
Baineadh úsáid as tribometer pláta liathróid (Bruker Universal Mechanical Tester Tribolab, SAM) chun tástálacha caithimh frithingeacha tirime a dhéanamh, a bhfuil an chumraíocht sonraithe in áiteanna eile31.Is iad seo a leanas na paraiméadair tástála: de réir Chaighdeánach 32 ASTM G133-05, Luchtaigh 3 N, Minicíocht 1 Hz, Stróc 3 mm, Fad 1 uair an chloig.Baineadh úsáid as liathróidí ocsaíd alúmanaim (Al2O3, rang cruinnis 28/ISO 3290) le trastomhas de 10 mm le macrohardness de thart ar 1500 HV agus roughness dromchla (Ra) de thart ar 0.05 µm, arna soláthar ag Redhill Precision, Poblacht na Seice, mar fhrithmheáchan .Roghnaíodh cothromaíochta chun éifeachtaí ocsaídiúcháin a d'fhéadfadh tarlú de bharr cothromaíochta a chosc agus chun tuiscint níos fearr a fháil ar mheicníochtaí caitheamh eiseamail faoi choinníollacha caitheamh dian.Ina theannta sin, rinneadh sraith tástálacha cómhalartacha le ualach 10 N chun an fheidhmíocht tribological ag ualaí níos airde a fhíorú, agus d'fhan paraiméadair tástála eile seasmhach.Is iad na brúnna teagmhála tosaigh de réir Hertz ná 7.7 MPa agus 11.5 MPa ag 3 N agus 10 N, faoi seach.Le linn na tástála caitheamh, taifeadadh an fórsa frithchuimilte ag minicíocht 45 Hz agus ríomhadh an meán-chomhéifeacht frithchuimilte (CoF).I gcás gach ualach, rinneadh trí thomhas faoi choinníollacha comhthimpeallacha.
Scrúdaíodh an trajectory caithimh ag baint úsáide as an SEM a bhfuil cur síos air thuas, agus rinneadh an anailís EMF ag baint úsáide as bogearraí Anailís Dromchla AzTec Attas AzTec.Scrúdaíodh dromchla caite an chiúb péireáilte ag baint úsáide as micreascóp optúil (Keyence VHX-5000, an tSeapáin).Rinne próifíleoir léasair neamhtheagmhála (nanofocus µscan, an Ghearmáin) scanadh ar an marc caithimh le réiteach ingearach ± ​​0.1 µm feadh na haise Z agus 5 µm feadh na n-aiseanna X agus Y.Cruthaíodh an léarscáil phróifíl dromchla caitheamh scar i Matlab® ag baint úsáide as comhordanáidí x, y, z a fuarthas ó na tomhais phróifíle.Úsáidtear roinnt próifílí cosáin chaitheamh ingearacha a bhaintear as an léarscáil phróifíle dromchla chun caillteanas toirte an chaitheamh ar an gcosán caitheamh a ríomh.Ríomhadh an caillteanas toirte mar tháirge an mheán-achar trasghearrthach den phróifíl sreinge agus fad an rian caithimh, agus tá cur síos déanta ag na húdair ar shonraí breise an mhodha seo roimhe seo.Ón seo, faightear an ráta caitheamh sonrach (k) ón bhfoirmle seo a leanas:
Anseo is é V an caillteanas toirt atá le caitheamh (mm3), is é W an t -ualach feidhmithe (n), is é L an fad sleamhnáin (mm), agus is é k an ráta caithimh sonrach (mm3/nm) 34.Tá sonraí cuimilte agus léarscáileanna próifíle dromchla le haghaidh HCMTanna san áireamh in ábhar forlíontach (Figiúr Forlíontach S1 agus Fíor S2) chun comparáid a dhéanamh idir rátaí caithimh HCMSS.
Sa staidéar seo, baineadh úsáid as léarscáil chruas tras-rannach den chosán caithimh chun an t-iompar dífhoirmithe plaisteach a léiriú (ie cruachan oibre mar gheall ar bhrú teagmhála) den chrios caithimh.Gearradh na samplaí snasta le roth gearrtha ocsaíd alúmanaim ar mheaisín gearrtha (Struers Accutom-5, an Ostair) agus snasta le gráid páirín SiC ó 240 go 4000 P ar feadh tiús na samplaí.Tomhas micrea-chinnte ag 0.5 kgf 10 s agus 0.1 mm achar de réir ASTM E348-17.Cuireadh na priontaí ar ghreille dronuilleogach 1.26 × 0.3 mm2 thart ar 60 µm faoin dromchla (Fíor 1) agus ansin rindreáladh léarscáil cruas ag baint úsáide as cód Matlab® saincheaptha a bhfuil cur síos air in áit eile35.Ina theannta sin, scrúdaíodh microstruchtúr an trasghearrtha den chrios caithimh ag úsáid SEM.

Is éard atá i microstruchtúr HCMSS a ndéileáiltear leo le ELP ná líonra carbide aonchineálach atá timpeallaithe ag maitrís (Fíor 2A, B).Léirigh anailís EDX gur cairbídí cróimiam agus vanadium saibhir iad na cairbídí liath agus dorcha, faoi seach (Tábla 1).Arna ríomh ó anailís íomhá, meastar gurb é ~22.5% (~18.2% cairbídí ardchróimiam agus ~4.3% cairbídí ard vanadium) an codán toirte de chomhdhúile.Is gnách go mbíonn cairbídí ard-V níos cruinne le fachtóir cruth (±SD) de thart ar 0.88 ±0.03 toisc go bhfreagraíonn luachanna fachtóir cruth gar do 1 do chomhdhúile cruinne.De réir na sonraí litríochta, taifeadadh beanna díraonta 36,37,38 de chomhdhúile VC ag ≈ 43 ° agus 63 °, rud a thugann le tuiscint go raibh na beanna VC folaithe ag na beanna M23C6 de chomhdhúile cróimiam-saibhir ( Fíor. 2e ).
Microstruchtúr cruach dhosmálta ard-charbóin a ndéileáiltear leo le EBL (A) ag formhéadú íseal agus (b) ag formhéadú ard, ag taispeáint cairbídí saibhir cróimiam agus vanadium agus maitrís cruach dhosmálta (mód backscattering leictreon).
Is é an meán -mhicrea -chinniú ná 625.7 + 7.5 HV5, ag taispeáint cruas réasúnta ard i gcomparáid le cruach dhosmálta martensitic (450 HV) 1 gan chóireáil teasa.
Cuirtear cuair an mheán-chomhéifeacht frithchuimilte (CoF) le haghaidh samplaí ag 3 N agus 10 N i láthair i bhFíor 3, tá raon na luachanna cuimilte íosta agus uasta marcáilte le scáthú tréshoilseach.Críochnaíonn an chéim rite isteach ag 1.2 m le CoF (±SD) de 0.41 ± 0.24.3 N agus ag 3.7 m le CoF de 0.71 ± 0.16.10 N, sula dtéann sé isteach i staid sheasta na céime nuair a stopann cuimilte.ní athraíonn go tapa.Mar gheall ar an limistéar teagmhála beag agus an dífhoirmiúchán plaisteach garbh tosaigh, mhéadaigh an fórsa frithchuimilte go tapa le linn na céime reatha ag 3 N agus 10 N, áit ar tharla fórsa frithchuimilte níos airde agus fad sleamhnáin níos faide ag 10 N, a d'fhéadfadh a bheith dlite. to the fact that Compared with 3 N, surface damage is higher.Tá COF cobhsaí go praiticiúil ag 10 N agus méadaíonn sé de réir a chéile ag 3 N. Sa litríocht theoranta, tá COF de chruach dhosmálta cóireáilte L-PBF i gcomparáid le comhlachtaí imoibriúcháin ceirmeacha ag ualaí ísealfheidhmithe idir 0.5 agus 0.728, 20, 42, atá i comhaontú maith le luachanna tomhaiste CoF sa staidéar seo.Is féidir an laghdú ar CoF le hualach méadaithe i stát seasta (thart ar 14.1%) a chur i leith díghrádú dromchla a tharlaíonn ag an gcomhéadan idir an dromchla caite agus an comhghleacaí, a phléifear tuilleadh sa chéad chuid eile trí anailís a dhéanamh ar dhromchla an samplaí caite.

Meastar na rátaí sonracha caithimh de HKManna (625.7 hv) ag 6.56 ± 0.33 × 10–6 mm3/nm agus 9.66 ± 0.37 × 10–6 mm3/nm ag 3 N agus 10 N, faoi seach (Fíor 4).Dá bhrí sin, méadaíonn an ráta caithimh le hualach méadaitheach, atá i gcomhaontú maith le staidéir atá ann cheana ar austenite a ndéileáiltear leo le L-PBF agus PH SS17,43.Faoi na coinníollacha treibheolaíocha céanna, is é an ráta caithimh ag 3 n ná an cúigiú cuid, le haghaidh cruach dhosmálta austenitic a ndéileáiltear leo le L-PBF (k = 3.50 ± 0.3 × 10–5 mm3/nm, 229 HV), mar a bhí sa chás roimhe seo .8. Ina theannta sin, bhí an ráta caithimh de HCMSanna ag 3 n i bhfad níos ísle ná steels austenitic dostenitic a bhí machnamhach go coincheapúil agus, go háirithe, níos airde ná na cinn ard -iseatópacha brúite (k = 4.20 ± 0.3 × 10–5 mm3)./Nm, 176 HV) agus cruach dhosmálta austenític mheaisínithe (k = 4.70 ± 0.3 × 10–5 mm3/Nm, 156 HV), 8, faoi seach.I gcomparáid leis na staidéir seo sa litríocht, cuirtear friotaíocht fheabhsaithe HCMSS i leith an cion ard charbóin agus an líonra carbide foirmithe as a dtagann cruas níos airde ná steels austenitic dostenitic atá machnamh go coincheapúil.Chun staidéar breise a dhéanamh ar an ráta caithimh de eiseamail HCMSS, tástáladh eiseamal cruach uirlisí ard -charbóin ard -charbóin (HCMTS) (le cruas 790 HV) faoi choinníollacha comhchosúla (3 N agus 10 N) chun comparáid a dhéanamh;Tá an ráta caithimh de HCMSanna (k = 6.56 ± 0.34 × 10–6 mm3/nm) beagnach mar an gcéanna le ráta HCMTanna ag 3 N (k = 6.65 ± 0.68 × 10–6 mm3/nm), a léiríonn friotaíocht caitheamh den scoth den scoth .Cuirtear na tréithe seo i leith na ngnéithe microstruchtúracha de HCMSanna den chuid is mó (ie ábhar, méid, cruth agus dáileadh na gcáithníní carbide sa mhaitrís, mar a thuairiscítear i Roinn 3.1).Sa roinn seo a leanas, baintear úsáid as moirfeolaíocht dromchla agus topagrafaíocht chun na meicníochtaí bunchaithimh agus dífhoirmithe a mhíniú a théann i bhfeidhm ar ráta caithimh HCMSS.A mhalairt ar fad, tá na rátaí caithimh seo fós ard go leor: faoi choinníollacha tástála comhchosúla, tá an ráta caithimh bratuithe bunaithe ar chróimiam agus stellite níos ísle ná an ráta HCMSS45,46.Mar fhocal scoir, mar gheall ar chruas ard an alúmana (1500 HV), bhí an ráta caithimh cúplála neamhbhríoch agus fuarthas comharthaí ar aistriú ábhair ón eiseamal go dtí na liathróidí alúmanaim.
Caitheamh sonrach i meaisínithe ELR de chruach dhosmálta martensitic ard-charbóin (HMCSS), meaisínithe ELR de chruach uirlisí martensitic ard-charbóin (HCMTS) agus L-PBF, réitigh agus brú ard-iseatópach (HIP) ag feidhmiú i bhfeidhmiú éagsúla Austenitic (316LSS) ag feidhmiú éagsúla Déantar luasanna a luchtú.
agus (3) topologies dromchla nua a chruthú amhail imthacaí dinimiciúla sreabhach comhtháite.Ina theannta sin, cuireann AM solúbthacht dearaidh geoiméadrach ar fáil.Tá an staidéar seo thar a bheith úrnua agus tábhachtach mar tá sé ríthábhachtach tréithe caithimh na gcóimhiotal miotail nuafhorbartha seo a shoiléiriú le EBM, a bhfuil an litríocht reatha an -teoranta ina leith.
Mar gheall ar an teas frithchuimilte a ghintear trí shleamhnú leanúnach, tá an t-ábhar a bhaintear fós ag comhéadan an chórais tribological, ag cruthú ciseal tribological comhdhéanta d'oileáin bheaga d'ocsaíd iarainn ard timpeall ardchróimiam agus cairbídí vanadium (Fíor 5b agus Tábla 2).Ar fig.Léiríonn 5c ocsaídiú dian a tharlaíonn i lár an scar chaitheamh.Dá bhrí sin, éascaítear an ciseal cuimilte a fhoirmiú trí dhíothú an chiseal cuimilte (ie, an ciseal ocsaíde) (Fíor 5F) nó má bhaintear ábhar i gceantair lag laistigh den mhicrostruchtúr, rud a luathaíonn deireadh an ábhair.Sa dá chás, mar thoradh ar dhíothú na ciseal cuimilte cruthaítear táirgí caithimh ag an gcomhéadan, a d'fhéadfadh a bheith mar chúis leis an gclaonadh le haghaidh méadú ar COF sa stát seasta 3n (Fíor 3).Ina theannta sin, tá comharthaí de chaitheamh trí pháirt de bharr ocsaídí agus cáithníní caithimh scaoilte ar an mbóthar caithimh, rud a fhágann go gcruthaítear micrea-scratches ar an tsubstráit (Fíor 5B, E) 9,12,47.

Taispeánann micrographs den trasghearradh den mharc caithimh go bhfuil claiseanna beaga cruinn timpeallaithe ag microcracks (Fíor 5D), a d'fhéadfadh a bheith mar thoradh ar dhífhoirmiú plaisteach iomarcach in aice leis an dromchla.Bhí an t -aistriú ábhair go dtí na réimsí ocsaíd alúmanaim teoranta, agus d'fhan na sféir slán (Fíor 5G).
Is iad an abrasion agus an ocsaídiú na meicníochtaí is mó a chaitheamh fós, agus léiríonn méadú ar líon na micrea-scratches ar an mbóthar caithimh go dtarlaíonn caitheamh trí pháirt ag 10 N (Fíor 6B).Léirigh anailís EDX bunú oileáin ocsaíd iarainn-saibhir.Dheimhnigh na beanna Al sa speictream gur tharla aistriú na substainte ón gcontrapháirtí go dtí an sampla ag 10 N (Fíor 6c agus Tábla 3), cé nár breathnaíodh ag 3 N (Tábla 2).Is é is cúis le caitheamh trí chorp ná cáithníní a chaitheamh ó oileáin ocsaíd agus aschur, áit ar léirigh anailís mhionsonraithe EDX go n-iompraíonn tú ábhar ó analógacha (Figiúr Forlíontach S3 agus Tábla S1).Tá baint ag forbairt na n-oileán ocsaíd le claiseanna domhain, a breathnaítear freisin i 3N (Fíor 5).Tarlaíonn scoilteadh agus ilroinnt cairbídí go príomha i gcomhdhúile atá saibhir i 10 N Cr (Fíor 6e, f).Ina theannta sin, flake agus caitheann cairbídí ard-V an maitrís máguaird, rud is cúis le caitheamh trí chuid.Bhí poll atá cosúil le méid agus cruth go dtí an cairbíd V ard (aibhsithe i gciorcal dearg) le feiceáil freisin i gcrosghearradh an bhóthair (Fíor 6D) (féach Anailís ar mhéid agus ar chruth cairbíde. 3.1), ag léiriú go bhfuil an ard V V Is féidir le Carbide V an mhaitrís a fhlacadh ag 10 N. Cuireann cruth cruinn na gcairbídí ard V leis an éifeacht tarraingthe, agus tá cairbídí ard -cheirteacha CR i mbaol scoilteadh (Fíor 6E, F).Léiríonn an t -iompar teip seo gur sháraigh an mhaitrís a chumas chun dífhoirmiúchán plaisteach a sheasamh agus nach soláthraíonn an microstruchtúr neart tionchair leordhóthanach ag 10 N. léiríonn scoilteadh ingearach faoin dromchla (Fíor 6D) déine an dífhoirmithe plaisteach a tharlaíonn le linn sleamhnáin.De réir mar a mhéadaíonn an t -ualach tá aistriú ábhair ón mbóthar caite go dtí an liathróid alúmana (Fíor 6G), ar féidir leis a bheith ina stát seasta ag 10 N. An phríomhchúis leis an laghdú ar luachanna COF (Fíor 3).


Taispeánann Figiúr 7 léaráidí cruas trasghearrthacha de marcanna caithimh de HCMSanna a ndéileáiltear leo le ELP ag 3 N agus 10 N. Is fiú a thabhairt faoi deara gur úsáideadh na luachanna cruas seo mar innéacs chun measúnú a dhéanamh ar an éifeacht a bhíonn ag cruachan oibre.Tá an t-athrú ar chruas faoi bhun an marc caitheamh ó 667 go 672 HV ag 3 N (Fíor 7a), rud a thugann le fios go bhfuil an cruas oibre neamhbhríoch.Is dócha, mar gheall ar réiteach íseal an léarscáil micrea -chinnte (ie an fad idir na marcanna), níorbh fhéidir leis an modh tomhais cruas feidhmithe athruithe i gcruas a bhrath.Ar a mhalairt, criosanna PDZ le luachanna cruas ó 677 go 686 hv le doimhneacht uasta de 118 µm agus breathnaíodh fad 488 µm ag 10 N (Fíor 7b), a chomhghabhann le leithead an rian caithimh (( Fig. 6a)).Taispeánann na torthaí go dtéann láithreacht austenite coinnithe i bhfeidhm ar insínteacht na steels 3, 12, 50, agus go n -athraíonn austenite a choinnítear go mór le linn dífhoirmiú plaisteach (éifeacht phlaisteach an chlaochlaithe chéim), a chuireann le hardú oibre na cruach.Cruach 51. Ós rud é go raibh austenite coinnithe ag an sampla VCMSS de réir an phatrúin díraonta X-ghathaithe a pléadh níos luaithe (Fíor 2E), moladh go bhféadfadh austenite coinnithe sa mhicrostruchtúr athrú go martensite le linn teagmhála, rud a mhéadaigh cruas PDZ ((cruas PDZ ((cruas PDZ (. Fig. 7b).Ina theannta sin, léiríonn foirmiú duillín a tharlaíonn ar an mbóthar caithimh (Fíor 5E, 6F) dífhoirmiúchán plaisteach de bharr duillín dí -ocsaídithe faoi ghníomh strus lomadh ag teagmháil sleamhnáin.Mar sin féin, ní raibh an strus lomadh a spreagtar ag 3 n leordhóthanach chun dlús ard -dhíscaoilte a tháirgeadh nó chun claochlú austenite coinnithe a chlaochlú go martensite a breathnaíodh leis an modh a úsáideadh, mar sin níor breathnaíodh cruachan oibre ach ag 10 N (Fíor 7B).

Rinneadh tástálacha caithimh thirim i sleamhnú faoi ualaí éagsúla, agus scrúdaíodh samplaí caite ag baint úsáide as micreascópacht leictreon, próifíliméadar léasair agus léarscáileanna cruas de thrasghearradh rianta caithimh.
Léirigh anailís mhicrostruchtúrtha dáileadh aonfhoirmeach cairbídí le cion ard cróimiam (~ 18.2% cairbídí) agus vanadium (~ 4.3% carbides) i maitrís de martensite agus coinníodh austenite le micrea -chinníocht réasúnta ard.Is iad na meicníochtaí caithimh is mó ná caitheamh agus ocsaídiú ag ualaí ísle, agus cuireann caitheamh trí chorp de bharr carbides ard-V sínte agus ocsaídí gráin scaoilte le caitheamh ag ualaí atá ag dul i méid.Tá an ráta caithimh níos fearr ná L-PBF agus steels austenitic traidisiúnta a bhfuil austenitic acu, agus fiú cosúil le steels uirlisí EBM Machined ag ualaí ísle.Laghdaíonn an luach COF le hualach méadaitheach mar gheall ar ábhar a aistriú chuig an gcomhlacht os coinne.Ag baint úsáide as an modh mapála cruas trasghearrthach, taispeántar an crios dífhoirmithe plaisteach thíos faoin marc caithimh.Is féidir imscrúdú breise a dhéanamh ar mhionchoigeartú gráin agus ar aistrithe céime sa mhaitrís ag baint úsáide as díraonadh backscatter leictreon chun tuiscint níos fearr a fháil ar éifeachtaí na hoibre.Ní cheadaíonn réiteach íseal an léarscáil microhardness léirshamhlú ar chruas crios caitheamh ag ualaí ísealfheidhmithe, agus mar sin is féidir le nanoindentation athruithe cruas réitigh níos airde a sholáthar ag baint úsáide as an modh céanna.
Cuireann an staidéar seo anailís chuimsitheach ar an bhfriotaíocht chaitheamh agus ar airíonna frictional de chruach dhosmálta nua -chairbithe nua a ndéileáiltear léi le ELR.

Bajaj, P. et al.alma mater.an eolaíocht.tionscadal.772, (2020).
Bráithreachas.Ed.Integra Strut.23, 127–135 (2012).
Debroy, T. et al.Déantúsaíocht Bhreiseáin Comhpháirteanna Miotail - Próiseas, Struchtúr, agus Feidhmíocht.alma mater.


Cur le.Monaróir.16, 81–89 (2017).
alma mater.
Bogelein T., Drypondt SN, Pandey A., Dawson K. agus Tatlock GJ Freagra meicniúil agus meicníochtaí dífhoirmithe struchtúir chruach cruaite le scaipeadh ocsaíd iarainn a fhaightear trí leá léasair roghnach.iris.87, 201–215 (2015).
Saeidi K., Alvi S., Lofay F., Petkov VI agus Akhtar, F. Neart meicniúil d’ord níos airde tar éis cóireáil teasa ar SLM 2507 ag teocht an tseomra agus ardaithe ag teochtaí an tseomra, le cúnamh ó dheascadh crua/sínte sigma.Miotal (Basel).9, (2019).
Lashgari, HR, Kong, K., Adabifiroozjaei, E., agus Li, S. Microstruchtúr, imoibriú iar-théamh, agus airíonna treibheolaíochta de chruach dhosmálta 17-4 pH 3D-chlóite.
alma mater.
Zhao X. et al.Déantúsaíocht agus tréithriú cruach dhosmálta AISI 420 ag baint úsáide as leá léasair roghnach.alma mater.Monaróir.próiseas.30, 1283–1289 (2015).
J. Alma mater.tionscadal.rith.23, 518–526 (2013).
Shibata, K. et al.Frithchuimilt agus caitheamh cruach dhosmálta púdair faoi bhealaithe ola [J].Tribiol.

 


Am postála: Meitheamh-09-2023