Лазердик каптоо үчүн темир негизиндеги порошок менен никель негизиндеги порошоктун айырмасы

Чоюн тетиктерин лазер менен каптоодо темир негизиндеги порошокту жана никель негизиндеги порошокту тандоо каптоо катмарынын иштешине, колдонуу сценарийлерине жана баасына түздөн-түз таасир этет. Экөөнүн ортосундагы негизги айырмачылык курамында, иштешинде, процесстин ыңгайлашуусунда жана колдонуу сценарийлеринде төмөнкүдөй чагылдырылат:

1. Курамындагы айырмачылыктар

2. Негизги көрсөткүчтөрдү салыштыруу

1) Механикалык касиеттер

Темир негизиндеги порошок:

• Жогорку катуулук (HRC 30-60, курамын тууралоо менен, жогорку Cr, Mo түрү HRC 50 же андан жогору жетиши мүмкүн), жакшы эскирүүгө туруктуулук;

• Чоюн матрицасынын бекемдигине жакын (чоюлууга туруктуулугу 500-1000 МПа), чоюн менен металлургиялык шайкештиги жакшыраак жана каптоо катмары менен матрицанын ортосундагы байланыш күчү жогору (адатта >300 МПа);

• Орточо морттук, жогорку катуулуктагы моделдер жаракаларга сезгичтиги белгилүү бир деңгээлде болушу мүмкүн (чыңалууну азайтуу үчүн каптоо процессин көзөмөлдөө керек).

Никель негизиндеги порошок:

• Орточо катуулук (HRC 20-45, аз эритме түрү жумшак, жогорку Cr, W түрү HRC 40-50гө жетиши мүмкүн), бирок эң сонун катуулук, темир негизиндеги порошокко караганда соккуга туруктуулугу жакшыраак;

• Жогорку эритмелүү темир негизиндеги порошокко (400-800MPa) караганда созулууга бир аз төмөн, бирок пластикалуулугу жакшыраак (узаруу>10%, темир негизиндеги порошок адатта

• Чоюн менен байланыш күчү бир аз төмөн (адатта 200-300 МПа), бирок жарака сезгичтиги төмөн, муздак жаракаларды пайда кылуу оңой эмес (никельдин катуулугу жана төмөн чыңалуу мүнөздөмөлөрүнөн улам).

2) Коррозияга туруктуулук

Темир негизиндеги порошок: орточо коррозияга туруктуу. Кадимки темир негизиндеги порошок (аз Cr) атмосфералык жана таза суудагы коррозияга жакшы туруктуулукка ээ, бирок кислоталуу жана щелочтуу чөйрөдө дат басууга жакын. Жогорку Cr түрү (Cr курамы > 12%) коррозияга туруктуулугун жакшырткан, бирок дагы эле никель негизиндеги порошоктой жакшы эмес.

Никель негизиндеги порошок: коррозияга эң сонун туруктуулук, айрыкча жогорку температурада, нымдуу, кислоталуу жана щелочтуу (мисалы, органикалык кислота, алсыз щелочтуу) чөйрөлөрдө (анткени Ni жана Cr тыгыз оксиддик пленканы пайда кылат), коррозияга туруктуулук шарттарына ылайыктуу.

3) Ысыкка туруктуулук

Темир негизиндеги порошок: жалпы ысыкка туруктуулук, узак мөөнөттүү иштөө температурасы адатта

Никель негизиндеги порошок: күчтүү ысыкка туруктуу, 600-1000℃ жогорку температурадагы чөйрөдө туруктуу иштей алат (мисалы, Cr жана W элементтерин камтыган никель негизиндеги порошок, антиоксиданттыкка жана термикалык чарчоого эң сонун туруктуулук).

4) Чоюн матрицасы менен шайкештиги

Темир негизиндеги порошок: чоюндун жылуулук кеңейүү коэффициентине жакын (Fe негизиндеги) (темир негизиндеги порошок болжол менен 11-14 × 10⁻⁶/℃, чоюн болжол менен 10-12 × 10⁻⁶/℃), каптоо учурундагы жылуулук чыңалуусу аз, жылуулук кеңейүү айырмасынан улам жарака кетиши оңой эмес (айрыкча калың каптоо катмары үчүн ылайыктуу).

Никель негизиндеги порошок: жылуулук кеңейүү коэффициенти салыштырмалуу жогору (болжол менен 13-16 × 10⁻⁶/℃), бул чоюндан бир аз айырмаланат. Калың каптоо учурунда жылуулук чыңалуусунан улам жарака кетиши мүмкүн, аны алдын ала ысытуу, жай муздатуу же катмарлуу каптоо менен азайтуу керек.

3. Процесстин адаптацияланышындагы айырмачылыктар

Темир негизиндеги порошок:

• Лазердик күчкө төмөн сезгичтик, эриген көлмөнүн орточо суюктугу, жалпак каптоо катмарын түзүү оңой;

• Si жана B сыяктуу деоксиддөөчү элементтерди камтыйт, чоюндагы C жана S сыяктуу кошулмаларга жогорку чыдамдуулукка ээ (тешикчелерди чыгаруу оңой эмес);

• Каптоо катмарынын суюлтуу ылдамдыгын (каптоо катмарына аралашкан негизги металлдын үлүшү) көзөмөлдөө орточо кыйын, адатта 10%-20% деңгээлинде көзөмөлдөнөт (өтө жогору болсо, катуулукту төмөндөтүшү мүмкүн).

Никель негизиндеги порошок:

• Лазердин жогорку сиңирүү ылдамдыгы, эритилген бассейндин жакшы суюктугу (айрыкча B жана Si камтыган никель негизиндеги порошок), жука жана бирдей каптоо катмарын алуу оңой;

• Чоюндагы Сге сезгич. Эгерде матрицада көмүртектин курамы жогору болсо (мисалы, боз чоюн), С каптоо катмарына диффузиялангандыктан, морт фазаларды (мисалы, тармак карбиддерин) түзүү оңой. Суюлтуу ылдамдыгын азайтуу үчүн лазердин параметрлерин (мисалы, кубаттуулукту азайтуу жана сканерлөө ылдамдыгын жогорулатуу) катуу көзөмөлдөө зарыл (адатта 10% дан аз болушу талап кылынат);

• Чоюндагы күкүрт (S) менен реакцияга кирип, аз эрүүчү эвтектиканы (мисалы, Ni₃S₂) пайда кылат, натыйжада термикалык жаракалар пайда болот. Чоюн бөлүктөрүн алдын ала иштетүү учурунда беттик сульфиддердин алынып салынышын камсыз кылуу зарыл.

4. Баасы жана колдонуу сценарийлери

Кыскача маалымат

• Темир негизиндеги порошок артыкчылыктуу: арзан жана эскирүүгө туруктуулугу жогору болгондо жана иштөө шарттары күчтүү коррозияны же жогорку температураны талап кылбаганда (мисалы, кадимки механикалык тетиктерди оңдоо).

• Никель негизиндеги порошок артыкчылыктуу: коррозияга туруктуулук, ысыкка туруктуулук же жогорку бышыктык талап кылынганда жана жогорку чыгымдар кабыл алынганда (мисалы, атайын жумушчу шарттарда так чоюн тетиктерин бекемдөө).