Lazer örtüyü üçün dəmir əsaslı toz və nikel əsaslı toz arasındakı fərq
Çuqun hissələrin lazerlə üzlənməsi zamanı dəmir əsaslı toz və nikel əsaslı tozun seçimi üzlük təbəqəsinin performansına, tətbiq ssenarilərinə və qiymətinə birbaşa təsir göstərir. İkisi arasındakı əsas fərq tərkibdə, performansda, prosesə uyğunlaşmada və tətbiq ssenarilərində aşağıdakı kimi əks olunur:
1. Tərkibindəki fərqlər
| Toz növü | Əsas Tərkibi | Tipik ərinti elementləri |
| Dəmir əsaslı toz | Fe-yə əsaslanır (tərkib adətən > 50%) | Tez-tez Cr, Ni, Mo, Si, B və s. ehtiva edir (məsələn, Fe-Cr-Ni-Mo sistemi, Fe-Si-B sistemi) |
| Nikel əsaslı toz | Ni-yə əsaslanır (tərkib adətən > 50%) | Tez-tez Cr, Mo, W, Co, Si, B və s. ehtiva edir (məsələn, Ni-Cr-Mo sistemi, Ni-Cr-B-Si sistemi) |
2. Əsas Performans Müqayisəsi
1) Mexaniki xüsusiyyətlər
Dəmir əsaslı toz:
• Yüksək sərtlik (HRC 30-60, tərkib tənzimlənməsi ilə, yüksək Cr, Mo növü HRC 50 və ya daha yuxarıya çata bilər), yaxşı aşınma müqaviməti;
• Möhkəmlik çuqun matrisinin möhkəmliyinə yaxındır (dartılma möhkəmliyi 500-1000MPa), çuqunla daha yaxşı metallurgiya uyğunluğuna malikdir və örtük təbəqəsi ilə matris arasındakı yapışma möhkəmliyi yüksəkdir (adətən >300MPa);
• Orta kövrəklik, yüksək sərtlik modelləri müəyyən çat həssaslığına malik ola bilər (gərginliyi azaltmaq üçün örtük prosesinə nəzarət edilməlidir).
Nikel əsaslı toz:
• Orta sərtlik (HRC 20-45, aşağı ərintili tip daha yumşaq, yüksək Cr, W tipi HRC 40-50-yə çata bilər), lakin əla möhkəmlik, dəmir əsaslı tozdan daha yaxşı zərbəyə davamlılıq;
• Yüksək ərintili dəmir əsaslı tozdan (400-800MPa) bir qədər aşağı dartılma möhkəmliyi, lakin daha yaxşı plastiklik (uzanma>10%, dəmir əsaslı toz adətən
• Çuqunla bir az aşağı bağlanma gücünə malikdir (adətən 200-300MPa), lakin çat həssaslığı aşağıdır, soyuq çatlar əmələ gətirmək asan deyil (nikelin möhkəmliyi və aşağı gərginlik xüsusiyyətlərinə görə).
2) Korroziyaya davamlılıq
Dəmir əsaslı toz: orta korroziyaya davamlıdır. Adi dəmir əsaslı toz (aşağı Cr) atmosfer və şirin su korroziyasına yaxşı müqavimət göstərir, lakin turşu və qələvi mühitlərdə paslanmağa meyllidir. Yüksək Cr növü (Cr tərkibi > 12%) korroziyaya davamlılığı artır, lakin yenə də nikel əsaslı toz qədər yaxşı deyil.
Nikel əsaslı toz: əla korroziyaya davamlıdır, xüsusən də yüksək temperaturda, rütubətli, turşulu və qələvi (məsələn, üzvi turşu, zəif qələvi) mühitlərdə (çünki Ni və Cr sıx oksid təbəqəsi əmələ gətirir), korroziya şəraitinə uyğundur.
3) İstiliyə davamlılıq
Dəmir əsaslı toz: ümumi istilik müqaviməti, uzunmüddətli işləmə temperaturu adətən
Nikel əsaslı toz: güclü istilik müqaviməti, 600-1000℃ yüksək temperatur mühitində sabit işləyə bilər (məsələn, Cr və W elementləri olan nikel əsaslı toz, əla antioksidləşmə və istilik yorğunluğuna davamlıdır).
4) Çuqun matrisi ilə uyğunluq
Dəmir əsaslı toz: çuqunun istilik genişlənmə əmsalına daha yaxındır (Fe əsaslı) (dəmir əsaslı toz təxminən 11-14×10⁻⁶/℃, çuqun təxminən 10-12×10⁻⁶/℃), üzlük zamanı kiçik istilik gərginliyi, istilik genişlənmə fərqinə görə çatlaması asan deyil (xüsusilə qalın üzlük təbəqəsi üçün uyğundur).
Nikel əsaslı toz: İstilik genişlənmə əmsalı nisbətən yüksəkdir (təxminən 13-16×10⁻⁶/℃), bu da çuqundan bir qədər fərqlidir. Qalın üzlük zamanı istilik gərginliyi səbəbindən çatlamaq asandır və bu gərginlik əvvəlcədən qızdırılma, yavaş soyutma və ya laylı üzlüklə aradan qaldırılmalıdır.
3. Proses uyğunlaşmasındakı fərqlər
Dəmir əsaslı toz:
• Lazer gücünə aşağı həssaslıq, əridilmiş hovuzun orta axıcılığı, düz bir örtük təbəqəsi yaratmaq asandır;
• Si və B kimi deoksidləşdirici elementləri ehtiva edir, çuqundakı C və S kimi çirklərə qarşı yüksək tolerantlığa malikdir (məsamələri çıxarmaq asan deyil);
• Üzlük təbəqəsinin durulaşdırma sürətini (üzlük təbəqəsinə qarışdırılmış əsas metalın nisbəti) idarə etmək orta dərəcədə çətindir, adətən 10%-20% səviyyəsində idarə olunur (çox yüksək sərtliyi azalda bilər).
Nikel əsaslı toz:
• Yüksək lazer udma dərəcəsi, yaxşı əridilmiş hovuz axıcılığı (xüsusən B və Si tərkibli nikel əsaslı toz), asanlıqla əldə edilə bilən nazik və vahid örtük təbəqəsi;
• Çuqunda C-yə həssasdır. Matrisdə yüksək karbon tərkibi varsa (məsələn, boz çuqun), C-nin örtük təbəqəsinə yayılması səbəbindən kövrək fazalar (məsələn, şəbəkə karbidləri) əmələ gətirmək asandır. Seyreltmə sürətini azaltmaq üçün lazer parametrlərinə ciddi şəkildə nəzarət etmək lazımdır (məsələn, gücün azaldılması və skanlama sürətinin artırılması) (adətən 10%-dən az olması tələb olunur);
• Çuqundakı kükürd (S) ilə asanlıqla reaksiyaya girərək az əriyən evtektik (məsələn, Ni₃S₂) əmələ gətirir və nəticədə termal çatlar əmələ gəlir. Çuqun hissələrinin əvvəlcədən emalı zamanı səth sulfidlərinin təmizlənməsini təmin etmək lazımdır.
4. Qiymət və tətbiq ssenariləri
| Ölçülər | Dəmir əsaslı toz | Nikel əsaslı toz |
| Qiymət | Daha aşağı (təxminən 1/3-1/2 nikel əsaslı toz), qənaətcildir | Yüksək (Ni metalının yüksək qiyməti səbəbindən), yüksək qiymət təzyiqi |
| Tətbiq olunan ssenarilər | 1. Yüksək aşınma müqaviməti və orta korroziya müqaviməti tələb edən iş şəraiti (məsələn, dəzgah bələdçi relsləri və diyircəkli təmir); 2. Çuqun hissələrin ucuz, böyük həcmli ölçülü bərpası və ya səthinin möhkəmləndirilməsi; 3. Qalın örtük təbəqələrinə (> 2 mm) olan tələblər (məsələn, böyük çuqun hissələrin aşınmasının təmiri). | 1. Yüksək korroziyaya və istiliyə davamlılıq tələb edən iş şəraiti (məsələn, kimyəvi avadanlıqlar, yüksək temperaturlu klapanlar); 2. Əla möhkəmlik və zərbəyə davamlılıq tələb edən ssenarilər (məsələn, dişli çarxların diş səthləri, əzici çəkiclər); 3. Nazik divarlı və ya mürəkkəb formalı çuqun hissələrin (məsələn, qəliblər, hidravlik hissələr) dəqiq üzlənməsi. |
Xülasə
• Dəmir əsaslı toz üstünlük təşkil edir: aşağı qiymətə və yüksək aşınma müqavimətinə nail olmaq və iş şəraiti güclü korroziya və ya yüksək temperatur tələb etmədikdə (məsələn, adi mexaniki hissələrin təmiri kimi).
• Nikel əsaslı toz üstünlük təşkil edir: korroziyaya davamlılıq, istiliyə davamlılıq və ya yüksək möhkəmlik tələb olunduqda və daha yüksək xərclər məqbul olduqda (məsələn, xüsusi iş şəraitində dəqiq çuqun hissələrin möhkəmləndirilməsi kimi).
