Wcco Güçlendirme, Gcr15 Çelik Kullanım Direnciyi SLM Yöntemiyle Artırır

Kesin rulmanların kullanım ömrünü önemli ölçüde uzatabilecek ve aynı zamanda aşınmanın neden olduğu bakım maliyetlerini azaltabilecek bir teknolojik ilerleme düşünün.GCr15 taşıyan geleneksel çelik sık sık zorlu koşullarda başarısız olur, yüksek teknoloji endüstrilerinde uygulamalarını sınırlıyor. yeni bir çalışma, yeni ortaya çıkan bir katkı üretici üretim tekniği olan seçici lazer erime (SLM) potansiyelini araştırıyor.geleneksel üretim yöntemlerinin kritik sınırlamalarını ele alan yüksek performanslı WC-Co güçlendirilmiş GCr15 taşıyan çelik kompozitleri üretmek için.

Selektif lazer erimesi (SLM), gelişmiş bir katkı üretici üretim teknolojisi olarak önemli ölçüde dikkat çekmiştir.karmaşık geometriye sahip üç boyutlu bileşenler inşa etmekSLM'nin benzersiz özellikleri: mikro erime havuzları (yaklaşık 100 μm), hızlı soğutma (10^6-8K/s) ve küme döngüsel ısı işleminin sonucunda farklı mikrostrüktürler ve üstün mekanik özellikler elde edilir.

GCr15 rulmanlı çelik, mükemmel sertliği, gücü, aşınma direnci ve korozyon direnci nedeniyle rulmanlar ve kalıplarda yaygın olarak kullanılır.yüzeyi sürtünme nedeniyle aşınmaya karşı hassas kalır.Geleneksel üretim yöntemleri genellikle karbid ayrımına ve aşırı büyüklükte karbitlere yol açar, bileşen dayanıklılığını daha da tehlikeye atar ve gelişmiş üretimdeki uygulamaları kısıtlar.

Son araştırmalar, SLM ile parçacıkla güçlendirilmiş metal matris kompozitlerinin üretilebilirliğini gösterdi.ve yüksek erime noktasıBu çalışma, WC-Co takviyesinin doğrudan GCr15 rulmanlı çeliklere SLM teknolojisiyle dahil edilmesinde öncüdür.

Araştırmada hammadde olarak WC-Co parçacıkları ve GCr15 tozu karışımı kullanıldı.Top frezeleme yoluyla eşit karıştırıldıktan sonra, toz karışımı, 500W lif lazerle donatılmış bir ekipman kullanarak SLM işleme tabi tutuldu.

Lazer gücü, tarama hızı, delik mesafesi ve katman kalınlığı da dahil olmak üzere anahtar işlem parametreleri, üstün mekanik özelliklere sahip yüksek yoğunluklu kompozitler elde etmek için optimize edildi.

• Mikrostrüktürel ve faz kompozisyonu analizi için SEM ve XRD
• Mikrostructure gözlem için optik mikroskop
• Vickers sertlik testi (200g yük, 15s durma süresi)
• Si kullanılarak disk üzerindeki topla aşınma testi₃N₄seramik toplar (5N yük, 0,1m/s hız, 1000m kayma mesafesi)
• Kullanılmış yüzey kesit alanının ölçümü yoluyla aşınma oranının hesaplanması

SLM ile üretilen kompozitler, uniform WC-Co parçacık dağılımıyla yoğun yapılar sergiledi.GCr15 matrisi, hücre sınırlarında nanoskaladaki çökeltilerle ince hücresel yapılar (1-2μm) gösterdiWC-Co parçacıkları ile matris arasında önemli gözeneklilik veya çatlak olmadan mükemmel bir ara yüz bağlanması gözlemlendi.

XRD analizi, işleme sırasında minimum kimyasal etkileşime işaret eden yeni faz oluşumu olmadan α-Fe, WC ve Co fazlarının varlığını doğruladı.WC-Co eklenmesi heterojenik nükleerleşme yoluyla matris tanelerinin yapısını arttı..

Kompozitler dikkat çekici gelişmeler gösterdi:

• Saf GCr15'e kıyasla sertlik açısından önemli bir artış
• Dramatik aşınma oranı azalması
• 10 wt.% WC-Co bileşimi 850HV sertliğe ulaştı
• Kullanım oranı 1.2×10'a düştü^-6mm³N^{- 1}m^{- 1}

Üstün sertlik, WC-Co'nun içsel özelliklerinden ve dislokasyon hareketi kısıtlamasından kaynaklanır.

Saf GCr15, abrazif aşınmanın karakteristik olan belirgin tarama ve enkazla kaba aşınma yüzeyleri gösterdi. WC-Co kompozitleri, az tarama ile daha pürüzsüz yüzeyler gösterdi.WC-Co parçacıkları yük taşıma kapasitesi ve yağlandırma sağladı, abrasif aşınmayı etkili bir şekilde bastırır.

• SLM yoluyla iyi bağlanmış WC-Co/GCr15 kompozitlerinin etkili üretimi
• Değerli tahıl rafine edilmesi ve mekanik özelliklerin geliştirilmesi
• WC-Co'yu dahil ederek etkili abrazif aşınma önleme

Vaat edici olsa da, süreç optimizasyonu, parçacık dağılım kontrolü ve endüstriyel kabul için maliyet azaltımı konusunda zorluklar kalıyor.Gelecekteki araştırmalar, gelişmiş rulman uygulamalarında SLM'nin potansiyelini tam olarak gerçekleştirmek için bu yönleri ele almalıdır..