Lazer qoplamasi uchun temir asosidagi kukun va nikel asosidagi kukun o'rtasidagi farq
Cho'yan qismlarni lazer bilan qoplashda temir asosidagi kukun va nikel asosidagi kukunni tanlash qoplama qatlamining ishlashiga, qo'llanilish stsenariylariga va narxiga bevosita ta'sir qiladi. Ikkalasi o'rtasidagi asosiy farq tarkibi, ishlashi, jarayonga moslashuvchanligi va qo'llanilish stsenariylarida quyidagicha aks etadi:
1. Tarkibidagi farqlar
| Kukun turi | Asosiy tarkibiy qismlar | Odatda qotishma elementlari |
| Temir asosidagi kukun | Fe asosida (tarkibi odatda > 50%) | Ko'pincha Cr, Ni, Mo, Si, B va boshqalarni o'z ichiga oladi (masalan, Fe-Cr-Ni-Mo tizimi, Fe-Si-B tizimi) |
| Nikel asosidagi kukun | Ni asosida (tarkibi odatda > 50%) | Ko'pincha Cr, Mo, W, Co, Si, B va boshqalarni o'z ichiga oladi (masalan, Ni-Cr-Mo tizimi, Ni-Cr-B-Si tizimi) |
2. Asosiy ishlashni taqqoslash
1) Mexanik xususiyatlar
Temir asosidagi kukun:
• Yuqori qattiqlik (HRC 30-60, kompozitsiyani sozlash bilan, yuqori Cr, Mo turi HRC 50 yoki undan yuqori darajaga yetishi mumkin), yaxshi aşınma qarshilik;
• Mustahkamligi quyma temir matritsaga yaqin (cho'zilish kuchi 500-1000MPa), quyma temir bilan metallurgiya jihatdan yaxshiroq mos keladi va qoplama qatlami bilan matritsa orasidagi bog'lanish kuchi yuqori (odatda >300MPa);
• O'rtacha mo'rtlik, yuqori qattiqlikdagi modellar ma'lum bir yoriq sezgirligiga ega bo'lishi mumkin (stressni kamaytirish uchun qoplama jarayonini boshqarish kerak).
Nikel asosidagi kukun:
• O'rtacha qattiqlik (HRC 20-45, past qotishma turi yumshoqroq, yuqori Cr, W turi HRC 40-50 ga yetishi mumkin), lekin a'lo darajadagi qattiqlik, temir asosidagi kukunga qaraganda yaxshiroq zarba qarshiligi;
• Yuqori qotishma temir asosidagi kukunga (400-800MPa) nisbatan cho'zilish kuchi biroz pastroq, ammo plastikligi yaxshiroq (cho'zilish>10%, temir asosidagi kukun odatda
• Cho'yan bilan bog'lanish kuchi biroz pastroq (odatda 200-300MPa), lekin yorilishga sezgirligi past, sovuq yoriqlar hosil qilish oson emas (nikelning mustahkamligi va past kuchlanish xususiyatlari tufayli).
2) Korroziyaga chidamlilik
Temir asosidagi kukun: o'rtacha korroziyaga chidamlilik. Oddiy temir asosidagi kukun (past Cr) atmosfera va chuchuk suv korroziyasiga yaxshi qarshilik ko'rsatadi, ammo kislotali va ishqoriy muhitda zanglashga moyil. Yuqori Cr turi (Cr miqdori > 12%) korroziyaga chidamliligini oshirdi, ammo baribir nikel asosidagi kukun kabi yaxshi emas.
Nikel asosidagi kukun: korroziyaga chidamliligi yuqori, ayniqsa yuqori haroratli, nam, kislotali va ishqoriy (masalan, organik kislota, kuchsiz ishqoriy) muhitlarda (chunki Ni va Cr zich oksid plyonkasini hosil qiladi), korroziya sharoitlariga mos keladi.
3) Issiqlikka chidamlilik
Temir asosidagi kukun: umumiy issiqlikka chidamlilik, uzoq muddatli ish harorati odatda
Nikel asosidagi kukun: kuchli issiqlikka chidamlilik, 600-1000 ℃ yuqori haroratli muhitda barqaror ishlashi mumkin (masalan, Cr va W elementlarini o'z ichiga olgan nikel asosidagi kukun, ajoyib antioksidlanish va termal charchoqqa chidamlilik).
4) Quyma temir matritsasi bilan moslik
Temir asosidagi kukun: quyma temirning issiqlik kengayish koeffitsientiga yaqinroq (Fe asosidagi) (temir asosidagi kukun taxminan 11-14 × 10⁻⁶/℃, quyma temir taxminan 10-12 × 10⁻⁶/℃), qoplama paytida kichik issiqlik kuchlanishi, issiqlik kengayish farqi tufayli yorilish oson emas (ayniqsa qalin qoplama qatlami uchun mos).
Nikel asosidagi kukun: Issiqlik kengayish koeffitsienti nisbatan yuqori (taxminan 13-16 × 10⁻⁶/℃), bu quyma temirdan biroz farq qiladi. Qalin qoplama paytida issiqlik stressi tufayli yorilish oson, bu esa oldindan qizdirish, sekin sovutish yoki qatlamli qoplama orqali yumshatilishi kerak.
3. Jarayonga moslashuvchanlikdagi farqlar
Temir asosidagi kukun:
• Lazer kuchiga past sezgirlik, erigan hovuzning o'rtacha suyuqligi, tekis qoplama qatlamini hosil qilish oson;
• Si va B kabi deoksidlovchi elementlarni o'z ichiga oladi, quyma temirdagi C va S kabi aralashmalarga yuqori bardoshlik ko'rsatadi (g'ovaklarni hosil qilish oson emas);
• Qoplama qatlamining suyultirish tezligini (qoplama qatlamiga aralashtirilgan asosiy metallning ulushi) nazorat qilish o'rtacha darajada qiyin, odatda 10%-20% da nazorat qilinadi (juda yuqori qattiqlikni pasaytirishi mumkin).
Nikel asosidagi kukun:
• Yuqori lazer yutilish darajasi, yaxshi eritilgan hovuz suyuqligi (ayniqsa, B va Si o'z ichiga olgan nikel asosidagi kukun), yupqa va bir xil qoplama qatlamiga erishish oson;
• Cho'yan tarkibida C ga sezgir. Agar matritsada uglerod miqdori yuqori bo'lsa (masalan, kulrang quyma temir), C ning qoplama qatlamiga tarqalishi tufayli mo'rt fazalar (masalan, tarmoq karbidlari) hosil bo'lishi oson. Suyultirish tezligini kamaytirish uchun lazer parametrlarini qat'iy nazorat qilish kerak (masalan, quvvatni pasaytirish va skanerlash tezligini oshirish) (odatda 10% dan kam bo'lishi kerak);
• Cho'yan tarkibidagi oltingugurt (S) bilan reaksiyaga kirishib, past eriydigan evtektika (masalan, Ni₃S₂) hosil qiladi, natijada termal yoriqlar paydo bo'ladi. Cho'yan qismlarini oldindan ishlov berish paytida sirt sulfidlarining olib tashlanishini ta'minlash kerak.
4. Narx va qo'llanilish stsenariylari
| Olchamlari | Temir asosidagi kukun | Nikel asosidagi kukun |
| Narxi | Pastroq (taxminan 1/3-1/2 nikel asosidagi kukun), tejamkor | Yuqori (Ni metalining yuqori narxi tufayli), yuqori narx bosimi |
| Amaldagi stsenariylar | 1. Yuqori aşınma qarshiligi va o'rtacha korroziyaga chidamlilikni talab qiladigan ish sharoitlari (masalan, dastgoh yo'naltiruvchi relslari va roliklarni ta'mirlash); 2. Cho'yan qismlarni arzon narxlarda, katta hajmdagi o'lchamli tiklash yoki sirtni mustahkamlash; 3. Qalin qoplama qatlamlariga (> 2 mm) talablar (masalan, katta quyma temir qismlarning aşınmasını ta'mirlash). | 1. Yuqori korroziyaga chidamlilik va issiqlikka chidamlilikni talab qiladigan ish sharoitlari (masalan, kimyoviy uskunalar, yuqori haroratli klapanlar); 2. Ajoyib mustahkamlik va zarbaga chidamlilikni talab qiladigan stsenariylar (masalan, tishli tishli yuzalar, maydalagich bolg'alari); 3. Yupqa devorli yoki murakkab shakldagi quyma temir qismlarni (masalan, qoliplar, gidravlik qismlar) aniq qoplama bilan qoplash. |
Xulosa
• Temir asosidagi kukun afzalroq: arzon narx va yuqori aşınma qarshiligiga e'tibor qaratilganda va ish sharoitlari kuchli korroziya yoki yuqori haroratni talab qilmaganda (masalan, oddiy mexanik qismlarni ta'mirlash).
• Nikel asosidagi kukun afzalroq: korroziyaga chidamlilik, issiqlikka chidamlilik yoki yuqori qattiqlik talab qilinganda va yuqori xarajatlar qabul qilinadigan hollarda (masalan, maxsus ish sharoitlarida aniq quyma temir qismlarni mustahkamlash kabi).
