გმადლობთ Nature.com-ის მონახულებისთვის.თქვენ იყენებთ ბრაუზერის ვერსიას შეზღუდული CSS მხარდაჭერით.საუკეთესო გამოცდილებისთვის, გირჩევთ გამოიყენოთ განახლებული ბრაუზერი (ან გამორთოთ თავსებადობის რეჟიმი Internet Explorer-ში).გარდა ამისა, მუდმივი მხარდაჭერის უზრუნველსაყოფად, ჩვენ ვაჩვენებთ საიტს სტილის და JavaScript-ის გარეშე.
სლაიდერები, რომლებიც აჩვენებს სამ სტატიას თითო სლაიდზე.გამოიყენეთ უკანა და შემდეგი ღილაკები სლაიდებში გადასაადგილებლად, ან სლაიდის კონტროლერის ღილაკები ბოლოს თითოეულ სლაიდში გადასაადგილებლად.

ASTM A240 304 316 უჟანგავი ფოლადის საშუალო სქელი ფირფიტა შეიძლება დაიჭრა და მორგებული იყოს ჩინეთის ქარხნული ფასი

მასალის ხარისხი: 201/304/304l/316/316l/321/309s/310s/410/420/430/904l/2205/2507
ტიპი: ფერიტი, ოსტენიტი, მარტენსიტი, დუპლექსი
ტექნოლოგია: ცივი ნაგლინი და ცხელი ნაგლინი
სერთიფიკატები: ISO9001, CE, SGS ყოველწლიურად
სერვისი: მესამე მხარის ტესტირება
მიწოდება: 10-15 დღეში ან რაოდენობის გათვალისწინებით

უჟანგავი ფოლადი არის რკინის შენადნობი, რომელსაც აქვს მინიმალური ქრომის შემცველობა 10,5 პროცენტი.ქრომის შემცველობა წარმოქმნის თხელ ქრომის ოქსიდის ფენას ფოლადის ზედაპირზე, რომელსაც ეწოდება პასივაციის ფენა.ეს ფენა ხელს უშლის კოროზიის წარმოქმნას ფოლადის ზედაპირზე;რაც უფრო დიდია ქრომის რაოდენობა ფოლადში, მით მეტია კოროზიის წინააღმდეგობა.

ფოლადი ასევე შეიცავს სხვადასხვა რაოდენობით სხვა ელემენტებს, როგორიცაა ნახშირბადი, სილიციუმი და მანგანუმი.სხვა ელემენტები შეიძლება დაემატოს კოროზიის წინააღმდეგობის (ნიკელი) და ფორმირებადობის (მოლიბდენის) გაზრდის მიზნით.

მაღალი ნახშირბადის მარტენზიტური უჟანგავი ფოლადის (HCMSS) ქცევა, რომელიც შედგება დაახლოებით 22,5 ტომი.კარბიდების % ქრომის (Cr) და ვანადიუმის (V) მაღალი შემცველობით დაფიქსირდა ელექტრონული სხივის დნობით (EBM).მიკროსტრუქტურა შედგება მარტენზიტისა და ნარჩენი ავსტენიტის ფაზებისაგან, სუბმიკრონი მაღალი V და მიკრონი მაღალი Cr კარბიდები თანაბრად ნაწილდება და სიხისტე შედარებით მაღალია.CoF მცირდება დაახლოებით 14.1%-ით მდგრადი მდგომარეობის დატვირთვის მატებასთან ერთად, მასალის ნახმარი ტრასიდან მოპირდაპირე სხეულზე გადატანის გამო.ანალოგიურად დამუშავებულ იარაღების მარტენზიტულ ფოლადებთან შედარებით, HCMSS-ის ცვეთის სიჩქარე თითქმის იგივეა დაბალ დატვირთვაზე.აცვიათ დომინანტური მექანიზმი არის ფოლადის მატრიცის მოცილება აბრაზიით, რასაც მოჰყვება ცვეთა ტრასის დაჟანგვა, ხოლო სამკომპონენტიანი აბრაზიული ცვეთა ხდება დატვირთვის გაზრდით.პლასტიკური დეფორმაციის არეები ცვეთის ნაწიბურის ქვეშ, გამოვლენილი განივი სიხისტის რუკებით.სპეციფიკური ფენომენები, რომლებიც ჩნდება აცვიათ პირობების გაზრდისას, აღწერილია, როგორც კარბიდის გატეხვა, მაღალი ვანადიუმის კარბიდის გაფუჭება და სასიკვდილო ბზარი.ეს კვლევა ნათელს ჰფენს HCMSS დანამატების წარმოების აცვიათ მახასიათებლებს, რამაც შეიძლება გზა გაუხსნას EBM კომპონენტების წარმოებას აცვიათ აპლიკაციებისთვის, დაწყებული ლილვებიდან პლასტმასის საინექციო ფორმებამდე.
უჟანგავი ფოლადი (SS) არის ფოლადების მრავალმხრივი ოჯახი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება აერონავტიკაში, ავტომობილებში, საკვებში და ბევრ სხვა პროგრამებში მათი მაღალი კოროზიის წინააღმდეგობისა და შესაფერისი მექანიკური თვისებების გამო1,2,3.მათი მაღალი კოროზიის წინააღმდეგობა განპირობებულია HC-ში ქრომის მაღალი შემცველობით (11,5 wt. %), რაც ხელს უწყობს ოქსიდის ფირის წარმოქმნას ზედაპირზე ქრომის მაღალი შემცველობით1.თუმცა, უჟანგავი ფოლადის კლასების უმეტესობას აქვს ნახშირბადის დაბალი შემცველობა და, შესაბამისად, აქვს შეზღუდული სიმტკიცე და აცვიათ წინააღმდეგობა, რაც იწვევს აცვიათთან დაკავშირებულ მოწყობილობებში მომსახურების ვადის შემცირებას, როგორიცაა საჰაერო კოსმოსური სადესანტო კომპონენტები4.ჩვეულებრივ, მათ აქვთ დაბალი სიმტკიცე (180-დან 450 HV-მდე), მხოლოდ ზოგიერთ თერმულად დამუშავებულ მარტენზიტულ უჟანგავი ფოლადებს აქვთ მაღალი სიმტკიცე (700 HV-მდე) და ნახშირბადის მაღალი შემცველობა (1,2 wt%), რაც ხელს უწყობს მარტენზიტის წარმოქმნა.1. მოკლედ, ნახშირბადის მაღალი შემცველობა აქვეითებს მარტენზიტული ტრანსფორმაციის ტემპერატურას, რაც იძლევა სრულად მარტენზიტული მიკროსტრუქტურის ფორმირებას და აცვიათ მდგრადი მიკროსტრუქტურის შეძენას მაღალი გაგრილების სიჩქარით.მძიმე ფაზები (მაგ. კარბიდები) შეიძლება დაემატოს ფოლადის მატრიცას, რათა კიდევ უფრო გაუმჯობესდეს ცვეთის წინააღმდეგობა.
დანამატის წარმოების (AM) დანერგვამ შეიძლება წარმოქმნას ახალი მასალები სასურველი შემადგენლობით, მიკროსტრუქტურული მახასიათებლებით და უმაღლესი მექანიკური თვისებებით5,6.მაგალითად, ფხვნილის დნობა (PBF), ერთ-ერთი ყველაზე კომერციული დანამატის შედუღების პროცესი, მოიცავს წინასწარ შენადნობიანი ფხვნილების დეპონირებას მჭიდრო ფორმის ნაწილების შესაქმნელად ფხვნილების დნობით სითბოს წყაროების გამოყენებით, როგორიცაა ლაზერები ან ელექტრონული სხივები7.რამდენიმე კვლევამ აჩვენა, რომ დანამატებით დამუშავებული უჟანგავი ფოლადის ნაწილები შეიძლება აღემატებოდეს ტრადიციულად წარმოებულ ნაწილებს.მაგალითად, დანამატის დამუშავებას დაქვემდებარებულ ავსტენიტურ უჟანგავი ფოლადებს აჩვენა, რომ აქვთ უმაღლესი მექანიკური თვისებები მათი დახვეწილი მიკროსტრუქტურის გამო (ანუ ჰოლ-პეტჩის ურთიერთობები)3,8,9.AM-დამუშავებული ფერრიტული უჟანგავი ფოლადის თერმული დამუშავება წარმოქმნის დამატებით ნალექებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ მექანიკურ თვისებებს მათი ჩვეულებრივი კოლეგების მსგავსი3,10.მიღებულია ორფაზიანი უჟანგავი ფოლადი მაღალი სიმტკიცით და სიმტკიცით, დამუშავებული დანამატის დამუშავებით, სადაც გაუმჯობესებული მექანიკური თვისებები განპირობებულია მიკროსტრუქტურაში ქრომის მდიდარი ლითონთაშორის ფაზებით11.გარდა ამისა, დანამატით გამაგრებული მარტენზიტული და PH უჟანგავი ფოლადების გაუმჯობესებული მექანიკური თვისებები შეიძლება მიღებულ იქნას მიკროსტრუქტურაში შენარჩუნებული აუსტენიტის კონტროლით და დამუშავების და თერმული დამუშავების პარამეტრების ოპტიმიზაციის გზით 3,12,13,14.
დღეისათვის, AM austenitic უჟანგავი ფოლადების ტრიბოლოგიურ თვისებებს უფრო მეტი ყურადღება ექცევა, ვიდრე სხვა უჟანგავი ფოლადები.ლაზერული დნობის ტრიბოლოგიური ქცევა ფხვნილის ფენაში (L-PBF) დამუშავებული 316L იყო შესწავლილი, როგორც AM დამუშავების პარამეტრების ფუნქცია.ნაჩვენებია, რომ ფორიანობის მინიმუმამდე შემცირება სკანირების სიჩქარის შემცირებით ან ლაზერული სიმძლავრის გაზრდით შეიძლება გააუმჯობესოს აცვიათ წინააღმდეგობა15,16.Li et al.17-მა გამოსცადა მშრალი მოცურების ცვეთა სხვადასხვა პარამეტრის ქვეშ (დატვირთვა, სიხშირე და ტემპერატურა) და აჩვენა, რომ ოთახის ტემპერატურის ცვეთა არის აცვიათ მთავარი მექანიზმი, ხოლო სრიალის სიჩქარისა და ტემპერატურის გაზრდა ხელს უწყობს დაჟანგვას.შედეგად მიღებული ოქსიდის ფენა უზრუნველყოფს ტარების მუშაობას, ხახუნი მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ხოლო აცვიათ სიჩქარე იზრდება მაღალ ტემპერატურაზე.სხვა კვლევებში, TiC18, TiB219 და SiC20 ნაწილაკების დამატებამ L-PBF დამუშავებულ 316L მატრიცაში გააუმჯობესა აცვიათ წინააღმდეგობა მკვრივი სამუშაო გამაგრებული ხახუნის ფენის წარმოქმნით მძიმე ნაწილაკების მოცულობითი ფრაქციის ზრდით.დამცავი ოქსიდის ფენა ასევე დაფიქსირდა L-PBF12 დამუშავებულ PH ფოლადსა და SS11 დუპლექს ფოლადში, რაც მიუთითებს, რომ შეკავებული აუსტენიტის შეზღუდვა თერმული დამუშავების შემდგომ12 შეიძლება გააუმჯობესოს ცვეთის წინააღმდეგობა.როგორც აქ შეჯამებულია, ლიტერატურა ძირითადად ფოკუსირებულია 316L SS სერიის ტრიბოლოგიურ ეფექტურობაზე, მაშინ როდესაც არსებობს მცირე მონაცემები მარტენზიტური დანამატით წარმოებული უჟანგავი ფოლადების სერიის ტრიბოლოგიურ ეფექტურობაზე გაცილებით მაღალი ნახშირბადის შემცველობით.
Electron Beam Melting (EBM) არის L-PBF-ის მსგავსი ტექნიკა, რომელსაც შეუძლია შექმნას მიკროსტრუქტურები ცეცხლგამძლე კარბიდებით, როგორიცაა მაღალი ვანადიუმის და ქრომის კარბიდები, მაღალი ტემპერატურისა და სკანირების სიჩქარის მიღწევის უნარის გამო 21, 22. არსებული ლიტერატურა უჟანგავი მასალის EBM დამუშავების შესახებ. ფოლადი ძირითადად ორიენტირებულია ELM დამუშავების ოპტიმალური პარამეტრების განსაზღვრაზე, რათა მიიღონ მიკროსტრუქტურა ბზარებისა და ფორების გარეშე და გააუმჯობესოს მექანიკური თვისებები23, 24, 25, 26, ხოლო EBM დამუშავებული უჟანგავი ფოლადის ტრიბოლოგიურ თვისებებზე მუშაობა.ჯერჯერობით, ELR-ით დამუშავებული მაღალნახშირბადიანი მარტენზიტური უჟანგავი ფოლადის აცვიათ მექანიზმი შესწავლილი იყო შეზღუდულ პირობებში და დაფიქსირდა მძიმე პლასტიკური დეფორმაცია აბრაზიული (ქვიშის ქაღალდის ტესტი), მშრალი და ტალახის ეროზიის პირობებში27.
ამ კვლევამ გამოიკვლია ცვეთის წინააღმდეგობა და ხახუნის თვისებები მაღალი ნახშირბადის მარტენზიტული უჟანგავი ფოლადის დამუშავებული ELR-ით ქვემოთ აღწერილი მშრალი სრიალის პირობებში.პირველი, მიკროსტრუქტურული მახასიათებლები დახასიათდა სკანირების ელექტრონული მიკროსკოპის (SEM), ენერგიის დისპერსიული რენტგენის სპექტროსკოპიის (EDX), რენტგენის დიფრაქციის და გამოსახულების ანალიზის გამოყენებით.ამ მეთოდებით მიღებული მონაცემები შემდეგ გამოიყენება ტრიბოლოგიურ ქცევაზე დაკვირვების საფუძვლად სხვადასხვა დატვირთვის ქვეშ მშრალი რეციპროციული ტესტების მეშვეობით და ბოლოს ნახმარი ზედაპირის მორფოლოგია გამოკვლეულია SEM-EDX და ლაზერული პროფილომეტრების გამოყენებით.ცვეთის მაჩვენებელი რაოდენობრივად იქნა შედარებული და ანალოგიურად დამუშავებული მარტენზიტული ხელსაწყოების ფოლადებთან.ეს გაკეთდა იმისათვის, რომ შეიქმნას საფუძველი ამ SS სისტემის შედარებით უფრო ხშირად გამოყენებულ აცვიათ სისტემებთან იმავე ტიპის დამუშავებით.დაბოლოს, ცვეთის ბილიკის განივი რუკა ნაჩვენებია სიხისტის რუკების ალგორითმის გამოყენებით, რომელიც ავლენს პლასტიკურ დეფორმაციას, რომელიც ხდება კონტაქტის დროს.უნდა აღინიშნოს, რომ ამ კვლევისთვის ტრიბოლოგიური ტესტები ჩატარდა ამ ახალი მასალის ტრიბოლოგიური თვისებების უკეთ გასაგებად და არა კონკრეტული განაცხადის სიმულაციისთვის.ეს კვლევა ხელს უწყობს ახალი დანამატებით წარმოებული მარტენზიტული უჟანგავი ფოლადის ტრიბოლოგიური თვისებების უკეთ გააზრებას აცვიათ აპლიკაციებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ ექსპლუატაციას მკაცრ გარემოში.
მაღალი ნახშირბადის მარტენზიტური უჟანგავი ფოლადის (HCMSS) ნიმუშები დამუშავებული ELR-ით, ბრენდის სახელით Vibenite® 350 შემუშავებული და მოწოდებული იყო VBN Components AB, შვედეთის მიერ.ნიმუშის ნომინალური ქიმიური შემადგენლობა: 1.9 C, 20.0 Cr, 1.0 Mo, 4.0 V, 73.1 Fe (wt.%).პირველი, მშრალი მოცურების ნიმუშები (40 მმ × 20 მმ × 5 მმ) მიღებული მართკუთხა ნიმუშებისგან (42 მმ × 22 მმ × 7 მმ) ყოველგვარი პოსტთერმული დამუშავების გარეშე, ელექტრული გამონადენის დამუშავების (EDM) გამოყენებით.შემდეგ ნიმუშები თანმიმდევრულად დაფქვა SiC ქვიშის ქაღალდით, მარცვლის ზომით 240-დან 2400 R-მდე, რათა მიიღოთ ზედაპირის უხეშობა (Ra) დაახლოებით 0,15 μm.გარდა ამისა, EBM-ით დამუშავებული მაღალნახშირბადიანი მარტენზიტური ხელსაწყოს ფოლადის (HCMTS) ნიმუშები ნომინალური ქიმიური შემადგენლობით 1.5 C, 4.0 Cr, 2.5 Mo, 2.5 W, 4.0 V, 85.5 Fe (wt. . .%) (კომერციულად ცნობილი როგორც Vibenite® 150) ასევე მზადდება ანალოგიურად.HMTS შეიცავს 8% კარბიდებს მოცულობით და გამოიყენება მხოლოდ HCMSS აცვიათ სიჩქარის მონაცემების შესადარებლად.
HCMSS-ის მიკროსტრუქტურული დახასიათება განხორციელდა SEM-ის (FEI Quanta 250, აშშ) გამოყენებით, რომელიც აღჭურვილი იყო Oxford Instruments-ის ენერგიის დისპერსიული რენტგენის (EDX) XMax80 დეტექტორით.სამი შემთხვევითი ფოტომიკროგრაფია, რომელიც შეიცავდა 3500 μm2-ს, გადაღებულია უკანა გაფანტული ელექტრონის (BSE) რეჟიმში და შემდეგ გაანალიზებულია გამოსახულების ანალიზის გამოყენებით (ImageJ®)28 ფართობის წილადის (ანუ მოცულობითი ფრაქციის), ზომისა და ფორმის დასადგენად.დაკვირვებული დამახასიათებელი მორფოლოგიიდან გამომდინარე ფართობის წილი აღებული იქნა მოცულობითი წილადის ტოლი.გარდა ამისა, კარბიდების ფორმის ფაქტორი გამოითვლება ფორმის ფაქტორის განტოლების (Shfa) გამოყენებით:
აქ Ai არის კარბიდის ფართობი (μm2) და Pi არის კარბიდის პერიმეტრი (μm)29.ფაზების იდენტიფიცირებისთვის, ფხვნილის რენტგენის დიფრაქცია (XRD) ჩატარდა რენტგენის დიფრაქტომეტრის გამოყენებით (Bruker D8 Discover ერთად LynxEye 1D ზოლის დეტექტორით) Co-Kα გამოსხივებით (λ = 1,79026 Å).ნიმუშის სკანირება 2θ დიაპაზონში 35°-დან 130°-მდე, ნაბიჯის ზომით 0,02° და ნაბიჯის დროით 2 წამი.XRD მონაცემები გაანალიზდა Diffract.EVA პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით, რომელმაც განაახლა კრისტალოგრაფიული მონაცემთა ბაზა 2021 წელს. გარდა ამისა, მიკროსიხისტის დასადგენად გამოყენებული იქნა Vickers-ის სიხისტის ტესტერი (Struers Durascan 80, ავსტრია).ASTM E384-17 30 სტანდარტის მიხედვით, მეტალოგრაფიულად მომზადებულ ნიმუშებზე გაკეთდა 30 ანაბეჭდი 0,35 მმ-იანი მატებით 10 წამის განმავლობაში 5 კგფ.ავტორებმა ადრე დაახასიათეს HMTS31-ის მიკროსტრუქტურული მახასიათებლები.
მშრალი ორმხრივი ცვეთის ტესტების ჩასატარებლად გამოიყენებოდა ბურთიანი ტრიბომეტრი (Bruker Universal Mechanical Tester Tribolab, აშშ), რომლის კონფიგურაცია დეტალურად არის აღწერილი სხვაგან31.ტესტის პარამეტრები შემდეგია: სტანდარტის მიხედვით 32 ASTM G133-05, დატვირთვა 3 N, სიხშირე 1 Hz, ინსულტი 3 მმ, ხანგრძლივობა 1 საათი.საპირწონედ გამოიყენებოდა ალუმინის ოქსიდის ბურთულები (Al2O3, სიზუსტის კლასი 28/ISO 3290) 10 მმ დიამეტრით, მაკროსიხისტით დაახლოებით 1500 HV და ზედაპირის უხეშობა (Ra) დაახლოებით 0,05 მკმ, მოწოდებული Redhill Precision, ჩეხეთი. .ბალანსირება არჩეული იყო ჟანგვის ეფექტების თავიდან ასაცილებლად, რაც შეიძლება მოხდეს დაბალანსების გამო და უკეთესად გავიგოთ ნიმუშების აცვიათ მექანიზმები მძიმე აცვიათ პირობებში.უნდა აღინიშნოს, რომ ტესტის პარამეტრები იგივეა, რაც მე-8-ში, რათა შევადაროთ აცვიათ სიჩქარის მონაცემები არსებულ კვლევებთან.გარდა ამისა, ჩატარდა უკუქცევითი ტესტების სერია 10 N დატვირთვით, რათა გადაემოწმებინათ ტრიბოლოგიური ეფექტურობა უფრო მაღალ დატვირთვებზე, ხოლო ტესტის სხვა პარამეტრები უცვლელი დარჩა.საწყისი კონტაქტის წნევა ჰერცის მიხედვით არის 7.7 მპა და 11.5 მპა 3 ნ და 10 ნ-ზე, შესაბამისად.აცვიათ ტესტის დროს, ხახუნის ძალა დაფიქსირდა 45 ჰც სიხშირეზე და გამოითვალა ხახუნის საშუალო კოეფიციენტი (CoF).თითოეული დატვირთვისთვის სამი გაზომვა იქნა მიღებული გარემოს პირობებში.
ცვეთის ტრაექტორია გამოკვლეული იქნა ზემოთ აღწერილი SEM-ის გამოყენებით და EMF ანალიზი ჩატარდა Aztec Acquisition აცვიათ ზედაპირის ანალიზის პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით.დაწყვილებული კუბის ნახმარი ზედაპირი გამოკვლეული იქნა ოპტიკური მიკროსკოპის გამოყენებით (Keyence VHX-5000, იაპონია).უკონტაქტო ლაზერულმა პროფილერმა (NanoFocus µScan, გერმანია) დაასკანირა ცვეთის ნიშანი ვერტიკალური გარჩევადობით ±0,1 μm z ღერძის გასწვრივ და 5 μm x და y ღერძების გასწვრივ.აცვიათ ნაწიბურების ზედაპირის პროფილის რუკა შეიქმნა Matlab®-ში x, y, z კოორდინატების გამოყენებით, რომლებიც მიღებულია პროფილის გაზომვებიდან.ზედაპირის პროფილის რუკიდან ამოღებული ცვეთის ბილიკის რამდენიმე ვერტიკალური პროფილი გამოიყენება ცვეთის მოცულობის დანაკარგის გამოსათვლელად.მოცულობის დანაკარგი გამოითვალა, როგორც მავთულის პროფილის საშუალო კვეთის ფართობის ნამრავლი და ცვეთა ტრასის სიგრძე და ამ მეთოდის დამატებითი დეტალები ადრე იყო აღწერილი ავტორების მიერ33.აქედან, ცვეთის სპეციფიკური მაჩვენებელი (k) მიიღება შემდეგი ფორმულიდან:
აქ V არის ცვეთის გამო მოცულობის დაკარგვა (მმ3), W არის გამოყენებული დატვირთვა (N), L არის სრიალის მანძილი (მმ) და k არის ცვეთის სპეციფიკური სიჩქარე (მმ3/ნმ)34.ხახუნის მონაცემები და ზედაპირის პროფილის რუკები HCMTS-ისთვის შედის დამატებით მასალაში (დამატებითი სურათი S1 და სურათი S2) HCMSS-ის ცვეთა სიხშირის შესადარებლად.
ამ კვლევაში გამოყენებული იქნა ცვეთის ბილიკის განივი სიხისტის რუკა აცვიათ ზონის პლასტიკური დეფორმაციის ქცევის (ანუ სამუშაოს გამკვრივება კონტაქტის წნევის გამო) დემონსტრირებისთვის.გაპრიალებული ნიმუშები მოჭრილი იყო ალუმინის ოქსიდის საჭრელი ბორბლით საჭრელ მანქანაზე (Struers Accutom-5, ავსტრია) და გაპრიალებული იყო SiC ქვიშის ქაღალდით 240-დან 4000 P-მდე ნიმუშების სისქეზე.მიკროსიხისტის გაზომვა 0,5 კგფ 10 წმ-ზე და 0,1 მმ მანძილზე ASTM E348-17-ის შესაბამისად.ანაბეჭდები განთავსდა 1,26 × 0,3 მმ2 მართკუთხა ბადეზე, დაახლოებით 60 მკმ ზედაპირის ქვემოთ (სურათი 1) და შემდეგ სიხისტის რუკა იქნა გამოსახული სხვაგან აღწერილი Matlab® კოდის გამოყენებით35.გარდა ამისა, SEM-ის გამოყენებით გამოკვლეული იქნა აცვიათ ზონის ჯვრის მონაკვეთის მიკროსტრუქტურა.
ცვეთის ნიშნის სქემა, რომელიც გვიჩვენებს განივი მონაკვეთის მდებარეობას (a) და სიხისტის რუკის ოპტიკური მიკროგრაფი, რომელიც გვიჩვენებს (ბ) კვეთაში გამოვლენილ ნიშანს.
ELP-ით დამუშავებული HCMSS-ის მიკროსტრუქტურა შედგება ერთგვაროვანი კარბიდის ქსელისგან, რომელიც გარშემორტყმულია მატრიცით (ნახ. 2a, b).EDX ანალიზმა აჩვენა, რომ ნაცრისფერი და მუქი კარბიდები იყო ქრომის და ვანადიუმით მდიდარი კარბიდები, შესაბამისად (ცხრილი 1).გამოსახულების ანალიზით გამოთვლილი, კარბიდების მოცულობითი ფრაქცია შეფასებულია ~22.5% (~18.2% მაღალი ქრომის კარბიდები და ~4.3% მაღალი ვანადიუმის კარბიდები).მარცვლის საშუალო ზომები სტანდარტული გადახრით არის 0.64 ± 0.2 μm და 1.84 ± 0.4 μm V და Cr მდიდარი კარბიდებისთვის, შესაბამისად (ნახ. 2c, d).მაღალი V კარბიდები, როგორც წესი, უფრო მრგვალია, ფორმის კოეფიციენტით (± SD) დაახლოებით 0,88±0,03, რადგან ფორმის ფაქტორის მნიშვნელობები 1-თან ახლოს შეესაბამება მრგვალ კარბიდებს.ამის საპირისპიროდ, მაღალი ქრომის კარბიდები არ არის იდეალურად მრგვალი, ფორმის კოეფიციენტით დაახლოებით 0,56 ± 0,01, რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს აგლომერაციით.მარტენზიტის (α, bcc) და შენარჩუნებული აუსტენიტის (γ', fcc) დიფრაქციული პიკები გამოვლინდა HCMSS რენტგენის ნიმუშზე, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 2e.გარდა ამისა, რენტგენის ნიმუში აჩვენებს მეორადი კარბიდების არსებობას.მაღალი ქრომის კარბიდები გამოვლენილია M3C2 და M23C6 ტიპის კარბიდებად.ლიტერატურის მონაცემების მიხედვით, VC კარბიდების 36,37,38 დიფრაქციული პიკი დაფიქსირდა ≈43° და 63°-ზე, რაც ვარაუდობს, რომ VC მწვერვალები დაფარული იყო ქრომის მდიდარი კარბიდების M23C6 მწვერვალებით (ნახ. 2e).
მაღალი ნახშირბადის მარტენზიტური უჟანგავი ფოლადის მიკროსტრუქტურა, რომელიც დამუშავებულია EBL-ით (a) დაბალი გადიდებისას და (b) მაღალი გადიდებისას, აჩვენებს ქრომითა და ვანადიუმით მდიდარ კარბიდებს და უჟანგავი ფოლადის მატრიცას (ელექტრონის უკან გაფანტვის რეჟიმი).ზოლიანი დიაგრამები, რომლებიც გვიჩვენებს ქრომის მდიდარი (c) და ვანადიუმით მდიდარი (d) კარბიდების მარცვლების ზომის განაწილებას.რენტგენის ნიმუში გვიჩვენებს მარტენზიტის, შეკავებული აუსტენიტის და კარბიდების არსებობას მიკროსტრუქტურაში (დ).
საშუალო მიკროსიმტკიცე არის 625,7 + 7,5 HV5, რაც აჩვენებს შედარებით მაღალ სიმტკიცეს ჩვეულებრივ დამუშავებულ მარტენზიტულ უჟანგავი ფოლადთან შედარებით (450 HV)1 სითბოს დამუშავების გარეშე.მაღალი V კარბიდების და მაღალი Cr კარბიდების ნანოჩაღების სიმტკიცე არის 12-დან 32,5 GPa39-მდე და 13-22 GPa40-მდე, შესაბამისად.ამრიგად, ELP-ით დამუშავებული HCMSS-ის მაღალი სიმტკიცე განპირობებულია ნახშირბადის მაღალი შემცველობით, რაც ხელს უწყობს კარბიდის ქსელის ფორმირებას.ამრიგად, ELP-ით დამუშავებული HSMSS აჩვენებს კარგ მიკროსტრუქტურულ მახასიათებლებს და სიმტკიცეს დამატებითი პოსტთერმული დამუშავების გარეშე.
ხახუნის საშუალო კოეფიციენტის (CoF) მრუდები ნიმუშებისთვის 3 ნ და 10 ნ ზე წარმოდგენილია ნახაზში 3, მინიმალური და მაქსიმალური ხახუნის მნიშვნელობების დიაპაზონი აღინიშნება გამჭვირვალე დაჩრდილვით.თითოეული მრუდი აჩვენებს გაშვების ფაზას და სტაბილური მდგომარეობის ფაზას.გაშვების ფაზა მთავრდება 1.2 მ-ზე CoF (±SD) 0.41 ± 0.24.3 N-ით და 3.7 მ-ზე 0.71 ± 0.16.10 N CoF-ით, სანამ ფაზა სტაბილურ მდგომარეობაში შევა, როდესაც ხახუნი ჩერდება.სწრაფად არ იცვლება.მცირე კონტაქტის ფართობისა და უხეში საწყისი პლასტიკური დეფორმაციის გამო, ხახუნის ძალა სწრაფად გაიზარდა 3 N და 10 N-ზე გაშვების ეტაპზე, სადაც უფრო მაღალი ხახუნის ძალა და უფრო გრძელი სრიალის მანძილი იყო 10 N-ზე, რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს იმის გამო, რომ 3 N-თან შედარებით, ზედაპირის დაზიანება უფრო მაღალია.3 N და 10 N-სთვის, CoF მნიშვნელობები სტაციონარულ ფაზაში არის 0.78 ± 0.05 და 0.67 ± 0.01, შესაბამისად.CoF პრაქტიკულად სტაბილურია 10 N-ზე და თანდათან იზრდება 3 N-ზე. შეზღუდულ ლიტერატურაში L-PBF დამუშავებული უჟანგავი ფოლადის CoF შედარებით კერამიკული რეაქციის სხეულებთან შედარებით დაბალი დატვირთვის დროს მერყეობს 0.5-დან 0.728, 20, 42-მდე, რაც არის კარგი შეთანხმება CoF-ის გაზომილ მნიშვნელობებთან ამ კვლევაში.CoF-ის შემცირება მდგრად მდგომარეობაში დატვირთვის მატებასთან ერთად (დაახლოებით 14.1%) შეიძლება მიეწეროს ზედაპირის დეგრადაციას, რომელიც ხდება ნახმარი ზედაპირსა და კოლეგას შორის ინტერფეისზე, რაც შემდგომში იქნება განხილული ზედაპირის ზედაპირის ანალიზით. ნახმარი ნიმუშები.
ELP-ით დამუშავებული VSMSS ნიმუშების ხახუნის კოეფიციენტები მოცურების ბილიკებზე 3 N და 10 N-ზე, სტაციონარული ფაზა აღინიშნება თითოეული მრუდისთვის.
HKMS-ის (625,7 HV) ცვეთის სპეციფიკური სიჩქარე შეფასებულია 6,56 ± 0,33 × 10-6 მმ3/ნმ და 9,66 ± 0,37 × 10-6 მმ3/ნმ 3 ნ და 10 ნმ-ზე, შესაბამისად (ნახ. 4).ამრიგად, ცვეთის სიჩქარე იზრდება დატვირთვის მატებასთან ერთად, რაც კარგად შეესაბამება არსებულ კვლევებს L-PBF-ით და PH SS17,43 დამუშავებულ აუსტენიტზე.იმავე ტრიბოლოგიურ პირობებში, ცვეთის სიჩქარე 3 ნ-ზე არის დაახლოებით მეხუთედი, რაც L-PBF-ით დამუშავებული ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადისთვის (k = 3,50 ± 0,3 × 10-5 მმ3/ნმ, 229 HV), როგორც წინა შემთხვევაში. .8. გარდა ამისა, HCMSS-ის ცვეთის სიჩქარე 3 N-ზე მნიშვნელოვნად დაბალი იყო, ვიდრე ჩვეულებრივი დამუშავებული აუსტინიტური უჟანგავი ფოლადები და, კერძოდ, უფრო მაღალი ვიდრე მაღალი იზოტროპული დაპრესილი ფოლადები (k = 4,20 ± 0,3 × 10-5 მმ3)./Nm, 176 HV) და ჩამოსხმული (k = 4.70 ± 0.3 × 10-5 mm3/Nm, 156 HV) დამუშავებული აუსტენიტური უჟანგავი ფოლადი, 8, შესაბამისად.ლიტერატურაში მოცემულ კვლევებთან შედარებით, HCMSS-ის გაუმჯობესებული აცვიათ წინააღმდეგობა მიეკუთვნება ნახშირბადის მაღალ შემცველობას და ჩამოყალიბებულ კარბიდურ ქსელს, რაც იწვევს უფრო მაღალ სიმტკიცეს, ვიდრე ჩვეულებრივ დამუშავებული ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადები.HCMSS ნიმუშების ცვეთის სიჩქარის შემდგომი შესასწავლად, ანალოგიურად დამუშავებული მაღალნახშირბადიანი მარტენზიტური ხელსაწყოების ფოლადის ნიმუში (HCMTS) (790 HV სიმტკიცე) გამოცდა მსგავს პირობებში (3 N და 10 N) შედარებისთვის;დამატებითი მასალაა HMTS ზედაპირის პროფილის რუკა (დამატებითი სურათი S2).HCMSS-ის აცვიათ სიჩქარე (k = 6,56 ± 0,34 × 10-6 მმ3/ნმ) თითქმის იგივეა, რაც HCMTS-ის 3 ნმ-ზე (k = 6,65 ± 0,68 × 10-6 მმ3/ნმ), რაც მიუთითებს აცვიათ შესანიშნავ წინააღმდეგობაზე. .ეს მახასიათებლები ძირითადად მიეკუთვნება HCMSS-ის მიკროსტრუქტურულ მახასიათებლებს (ანუ კარბიდის მაღალი შემცველობა, ზომა, ფორმა და კარბიდის ნაწილაკების განაწილება მატრიცაში, როგორც აღწერილია 3.1 ნაწილში).როგორც ადრე იყო მოხსენებული31,44, კარბიდის შემცველობა გავლენას ახდენს აცვიათ ნაწიბურის სიგანეზე და სიღრმეზე და მიკროაბრაზიული ცვეთის მექანიზმზე.თუმცა, კარბიდის შემცველობა არასაკმარისია 10 N-ზე კვარცხლბეკის დასაცავად, რის შედეგადაც იზრდება ცვეთა.შემდეგ ნაწილში, აცვიათ ზედაპირის მორფოლოგია და ტოპოგრაფია გამოიყენება ცვეთისა და დეფორმაციის მექანიზმების ასახსნელად, რომლებიც გავლენას ახდენენ HCMSS-ის ცვეთის სიჩქარეზე.10 N-ზე VCMSS-ის აცვიათ სიჩქარე (k = 9,66 ± 0,37 × 10-6 მმ3/ნმ) უფრო მაღალია, ვიდრე VKMTS-ის (k = 5,45 ± 0,69 × 10-6 მმ3/ნმ).პირიქით, აცვიათ ეს მაჩვენებლები ჯერ კიდევ საკმაოდ მაღალია: მსგავსი ტესტის პირობებში, ქრომისა და სტელიტის საფუძველზე დაფუძნებული საფარის აცვიათ სიჩქარე უფრო დაბალია, ვიდრე HCMSS45,46.საბოლოოდ, ალუმინის მაღალი სიხისტის გამო (1500 HV), შეჯვარების ცვეთა სიჩქარე უმნიშვნელო იყო და აღმოჩენილი იქნა მასალის გადატანის ნიშნები ნიმუშიდან ალუმინის ბურთებზე.
სპეციფიური აცვიათ მაღალი ნახშირბადის მარტენზიტური უჟანგავი ფოლადის ELR დამუშავებისას (HMCSS), მაღალი ნახშირბადის მარტენზიტული ხელსაწყოების ფოლადის (HCMTS) და L-PBF ELR დამუშავებისას, ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადის (316LSS) ჩამოსხმისა და მაღალი იზოტროპული დაჭერით (HIP) დამუშავებისას სხვადასხვა გამოყენებისას. სიჩქარეები დატვირთულია.Scatterplot აჩვენებს გაზომვების სტანდარტულ გადახრას.ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადების მონაცემები აღებულია 8-დან.
მიუხედავად იმისა, რომ მყარი საფარი, როგორიცაა ქრომი და სტელიტი, შეუძლია უზრუნველყოს უკეთესი აცვიათ წინააღმდეგობა, ვიდრე დანამატებით დამუშავებული შენადნობის სისტემები, დანამატის დამუშავებას შეუძლია (1) გააუმჯობესოს მიკროსტრუქტურა, განსაკუთრებით მასალების სიმკვრივის ფართო სპექტრისთვის.ოპერაციები ბოლო ნაწილზე;და (3) ახალი ზედაპირის ტოპოლოგიების შექმნა, როგორიცაა ინტეგრირებული სითხის დინამიური საკისრები.გარდა ამისა, AM გთავაზობთ გეომეტრიული დიზაინის მოქნილობას.ეს კვლევა განსაკუთრებით ახალი და მნიშვნელოვანია, რადგან მნიშვნელოვანია ამ ახლად შემუშავებული ლითონის შენადნობების აცვიათ მახასიათებლების გარკვევა EBM-ით, რისთვისაც არსებული ლიტერატურა ძალიან შეზღუდულია.
ნახმარი ზედაპირის მორფოლოგია და ნახმარი ნიმუშების მორფოლოგია 3 N-ზე ნაჩვენებია ნახ.5, სადაც ძირითადი აცვიათ მექანიზმი არის აბრაზია, რასაც მოჰყვება დაჟანგვა.თავდაპირველად, ფოლადის სუბსტრატი პლასტიკურად დეფორმირებულია და შემდეგ ამოღებულია 1-დან 3 მკმ-მდე სიღრმის ღარების წარმოქმნით, როგორც ეს ნაჩვენებია ზედაპირის პროფილზე (ნახ. 5a).უწყვეტი სრიალის შედეგად წარმოქმნილი ხახუნის სითბოს გამო, ამოღებული მასალა რჩება ტრიბოლოგიური სისტემის ინტერფეისზე, აყალიბებს ტრიბოლოგიურ ფენას, რომელიც შედგება მაღალი რკინის ოქსიდის მცირე კუნძულებისგან, რომლებიც გარშემორტყმულია მაღალი ქრომის და ვანადიუმის კარბიდებს (სურათი 5b და ცხრილი 2).), როგორც ასევე მოხსენებული იყო ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადისთვის, რომელიც დამუშავებულია L-PBF15,17.ნახ.5c გვიჩვენებს ინტენსიურ დაჟანგვას, რომელიც ხდება აცვიათ ნაწიბურის ცენტრში.ამრიგად, ხახუნის ფენის ფორმირებას ხელს უწყობს ხახუნის ფენის (ანუ ოქსიდის ფენის) განადგურება (ნახ. 5f) ან მასალის ამოღება ხდება მიკროსტრუქტურის სუსტ ადგილებში, რითაც აჩქარებს მასალის მოცილებას.ორივე შემთხვევაში, ხახუნის ფენის განადგურება იწვევს ინტერფეისზე აცვიათ პროდუქტების წარმოქმნას, რაც შეიძლება იყოს CoF-ის ზრდის ტენდენციის მიზეზი სტაბილურ მდგომარეობაში 3N (ნახ. 3).გარდა ამისა, არსებობს სამნაწილიანი ცვეთის ნიშნები, რომლებიც გამოწვეულია ოქსიდებითა და ფხვიერი ცვეთის ნაწილაკებით ცვეთა ტრასაზე, რაც საბოლოო ჯამში იწვევს სუბსტრატზე მიკრონაკაწრების წარმოქმნას (ნახ. 5b, e)9,12,47.
მაღალნახშირბადიანი მარტენზიტული უჟანგავი ფოლადის დამუშავებული ELP-ით 3 N-ზე დამუშავებული ცვეთა ზედაპირის ზედაპირის პროფილი (a) და ფოტომიკროგრაფია (b–f) და ცვეთა ოპტიკური მიკროსკოპია. ზედაპირი 3 N (გ) ალუმინის სფეროებზე.
ფოლადის სუბსტრატზე ჩამოყალიბებული ზოლები, რაც მიუთითებს ცვეთის გამო პლასტმასის დეფორმაციაზე (ნახ. 5e).მსგავსი შედეგები ასევე იქნა მიღებული L-PBF-ით დამუშავებული SS47 ავსტენიტური ფოლადის აცვიათ ქცევის შესწავლისას.ვანადიუმით მდიდარი კარბიდების გადაადგილება ასევე მიუთითებს ფოლადის მატრიცის პლასტიკურ დეფორმაციაზე სრიალის დროს (ნახ. 5e).ცვეთის ნიშნის ჯვრის მონაკვეთის მიკროგრაფები გვიჩვენებს მიკრობზარებით გარშემორტყმული პატარა მრგვალი ორმოების არსებობას (ნახ. 5d), რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს ზედაპირის მახლობლად ჭარბი პლასტიკური დეფორმაციით.მასალის გადატანა ალუმინის ოქსიდის სფეროებში შეზღუდული იყო, ხოლო სფეროები ხელუხლებელი დარჩა (ნახ. 5გ).
ნიმუშების ცვეთა სიგანე და სიღრმე გაიზარდა დატვირთვის მატებასთან ერთად (10 N-ზე), როგორც ეს ნაჩვენებია ზედაპირული ტოპოგრაფიის რუკაზე (ნახ. 6a).აბრაზია და დაჟანგვა კვლავ დომინანტური აცვიათ მექანიზმებია და ცვეთა ტრასაზე მიკრონაკაწრების რაოდენობის ზრდა მიუთითებს იმაზე, რომ სამნაწილიანი ცვეთა ასევე ხდება 10 N-ზე (ნახ. 6b).EDX ანალიზმა აჩვენა რკინით მდიდარი ოქსიდის კუნძულების წარმოქმნა.სპექტრში Al მწვერვალებმა დაადასტურა, რომ ნივთიერების გადატანა კონტრაგენტიდან ნიმუშზე მოხდა 10 N-ზე (ნახ. 6c და ცხრილი 3), ხოლო ის არ შეინიშნებოდა 3 N-ზე (ცხრილი 2).სამი სხეულის ცვეთა გამოწვეულია ოქსიდის კუნძულებიდან და ანალოგების ცვეთა ნაწილაკებით, სადაც დეტალური EDX ანალიზმა გამოავლინა მასალის გადატანა ანალოგებიდან (დამატებითი სურათი S3 და ცხრილი S1).ოქსიდის კუნძულების განვითარება დაკავშირებულია ღრმა ორმოებთან, რაც ასევე შეინიშნება 3N-ში (სურ. 5).კარბიდების ბზარი და ფრაგმენტაცია ძირითადად ხდება 10 N Cr-ით მდიდარ კარბიდებში (ნახ. 6e, f).გარდა ამისა, მაღალი V კარბიდები იფანტება და აცვიათ მიმდებარე მატრიცა, რაც თავის მხრივ იწვევს სამნაწილიან ცვეთას.მაღალი V კარბიდის ზომითა და ფორმის მსგავსი ორმო (მონიშნული წითელ წრეში) ასევე გაჩნდა ტრასის კვეთაზე (ნახ. 6d) (იხ. კარბიდის ზომისა და ფორმის ანალიზი. 3.1), რაც მიუთითებს იმაზე, რომ მაღალი V. კარბიდ V-ს შეუძლია მატრიციდან 10 ნ.წარუმატებლობის ეს ქცევა მიუთითებს იმაზე, რომ მატრიცამ გადააჭარბა პლასტმასის დეფორმაციის უნარს და რომ მიკროსტრუქტურა არ იძლევა საკმარის ზემოქმედების ძალას 10 ნ. ზედაპირის ქვეშ ვერტიკალური ბზარი (ნახ. 6d) მიუთითებს პლასტიკური დეფორმაციის ინტენსივობაზე, რომელიც ხდება სრიალის დროს.დატვირთვის მატებასთან ერთად ხდება მასალის გადატანა ნახმარი ტრასიდან ალუმინის ბურთზე (ნახ. 6გ), რომელიც შეიძლება იყოს სტაბილური მდგომარეობა 10 ნ. CoF მნიშვნელობების შემცირების მთავარი მიზეზი (ნახ. 3).
ზედაპირული პროფილი (a) და ნახმარი ზედაპირის ტოპოგრაფიის (b-f) ფოტომიკროგრაფია (b-f) მაღალი ნახშირბადის მარტენზიტური უჟანგავი ფოლადის, დამუშავებული EBA 10 N-ზე, აცვიათ ბილიკის განივი კვეთა BSE რეჟიმში (d) და ოპტიკური მიკროსკოპის ზედაპირი ალუმინის სფერო 10 N (გ).
მოცურების დროს ზედაპირი ექვემდებარება ანტისხეულებით გამოწვეულ კომპრესიულ და ათვლის სტრესს, რის შედეგადაც ხდება მნიშვნელოვანი პლასტიკური დეფორმაცია ნახმარი ზედაპირის ქვეშ34,48,49.ამრიგად, სამუშაო გამკვრივება შეიძლება მოხდეს ზედაპირის ქვემოთ პლასტიკური დეფორმაციის გამო, რაც გავლენას მოახდენს აცვიათ და დეფორმაციის მექანიზმებზე, რომლებიც განსაზღვრავენ მასალის აცვიათ ქცევას.ამიტომ, განივი სიხისტის რუქა (როგორც დეტალურად არის აღწერილი 2.4 ნაწილში) განხორციელდა ამ კვლევაში პლასტიკური დეფორმაციის ზონის (PDZ) განვითარების დასადგენად ცვეთის ბილიკის ქვემოთ დატვირთვის ფუნქციის მიხედვით.ვინაიდან, როგორც წინა თავებში აღინიშნა, პლასტიკური დეფორმაციის მკაფიო ნიშნები დაფიქსირდა ცვეთის კვალის ქვემოთ (სურ. 5d, 6d), განსაკუთრებით 10 ნ.
ნახ.სურათი 7 გვიჩვენებს HCMSS-ის ცვეთის ნიშნების განივი სიხისტის დიაგრამებს, დამუშავებული ELP-ით 3 N და 10 N. აღსანიშნავია, რომ ეს სიხისტის მნიშვნელობები გამოყენებული იყო როგორც ინდექსი სამუშაო გამკვრივების ეფექტის შესაფასებლად.სიხისტის ცვლილება ცვეთის ნიშნის ქვემოთ არის 667-დან 672 HV-მდე 3 N-ზე (ნახ. 7a), რაც მიუთითებს, რომ სამუშაო გამკვრივება უმნიშვნელოა.სავარაუდოდ, მიკროსიხისტის რუკის დაბალი გარჩევადობის გამო (ანუ ნიშნულებს შორის მანძილი), გამოყენებული სიხისტის საზომი მეთოდით ვერ აღმოაჩენს სიხისტეში ცვლილებებს.პირიქით, PDZ ზონები სიხისტის მნიშვნელობებით 677-დან 686 HV-მდე მაქსიმალური სიღრმე 118 მკმ და სიგრძე 488 მკმ დაფიქსირდა 10 N-ზე (ნახ. 7b), რაც კორელაციაშია ცვეთა ბილიკის სიგანესთან ( სურ. 6ა)).მსგავსი მონაცემები PDZ ზომის ცვალებადობის შესახებ დატვირთვასთან დაკავშირებით იქნა ნაპოვნი ცვეთის კვლევაში SS47-ზე, რომელიც დამუშავებულია L-PBF-ით.შედეგები აჩვენებს, რომ შეკავებული აუსტენიტის არსებობა გავლენას ახდენს დანამატებით დამზადებული ფოლადების დრეკადობაზე 3, 12, 50, ხოლო შეკავებული აუსტინიტი გარდაიქმნება მარტენზიტად პლასტიკური დეფორმაციის დროს (ფაზური ტრანსფორმაციის პლასტიკური ეფექტი), რაც აძლიერებს ფოლადის სამუშაო გამკვრივებას.ფოლადი 51. ვინაიდან VCMSS ნიმუში შეიცავდა შეკავებულ აუსტენიტს ადრე განხილული რენტგენის დიფრაქციული ნიმუშის შესაბამისად (ნახ. 2e), ვარაუდობდნენ, რომ შეკავებული აუსტენიტი მიკროსტრუქტურაში შეიძლება გარდაიქმნას მარტენზიტად კონტაქტის დროს და ამით გაზარდოს PDZ-ის სიმტკიცე ( სურ. 7ბ).გარდა ამისა, ცვეთის ტრასაზე წარმოქმნილი სრიალი (ნახ. 5e, 6f) ასევე მიუთითებს პლასტიკურ დეფორმაციაზე, რომელიც გამოწვეულია დისლოკაციის სრიალებით ათვლის სტრესის მოქმედებით სრიალის კონტაქტზე.თუმცა, 3 N-ზე გამოწვეული ათვლის სტრესი არასაკმარისი იყო დისლოკაციის მაღალი სიმკვრივის ან შენარჩუნებული აუსტენიტის მარტენზიტად ტრანსფორმაციისთვის, რომელიც შეინიშნებოდა გამოყენებული მეთოდით, ამიტომ სამუშაო გამკვრივება დაფიქსირდა მხოლოდ 10 N-ზე (ნახ. 7b).
ნახშირბადოვანი მარტენზიტური უჟანგავი ფოლადის მაღალი ნახშირბადის მარტენზიტური უჟანგავი ფოლადის ცვეთა ტრასების განივი სიხისტის დიაგრამები, რომლებიც ექვემდებარება ელექტრული გამონადენის დამუშავებას 3 N (a) და 10 N (b) ზე.
ეს კვლევა გვიჩვენებს ცვეთის ქცევას და მიკროსტრუქტურულ მახასიათებლებს ახალი მაღალი ნახშირბადის მარტენზიტული უჟანგავი ფოლადის დამუშავებული ELR-ით.მშრალი ცვეთის ტესტები ჩატარდა სხვადასხვა დატვირთვის ქვეშ სრიალის დროს და ნახმარი ნიმუშები გამოკვლეული იყო ელექტრონული მიკროსკოპის, ლაზერული პროფილომეტრისა და ცვეთა ტრასების განივი მონაკვეთების სიხისტის რუქების გამოყენებით.
მიკროსტრუქტურულმა ანალიზმა გამოავლინა კარბიდების ერთგვაროვანი განაწილება ქრომის (~18,2% კარბიდი) და ვანადიუმის (~4,3% კარბიდი) მაღალი შემცველობით მარტენზიტისა და შედარებით მაღალი მიკროსიხისტის მქონე აუსტენიტის მატრიცაში.დომინანტური აცვიათ მექანიზმები არის ცვეთა და დაჟანგვა დაბალ დატვირთვაზე, ხოლო სამი სხეულის ცვეთა გამოწვეულია დაჭიმული მაღალი V კარბიდებით და ფხვიერი მარცვლეულის ოქსიდებით, ასევე ხელს უწყობს ცვეთას მზარდი დატვირთვისას.აცვიათ სიჩქარე უკეთესია, ვიდრე L-PBF და ჩვეულებრივი დამუშავებული ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადები და მსგავსია EBM დამუშავებული ხელსაწყოების ფოლადების დაბალი დატვირთვის დროს.CoF-ის მნიშვნელობა მცირდება დატვირთვის მატებასთან ერთად მასალის საპირისპირო სხეულზე გადატანის გამო.განივი სიხისტის რუკის მეთოდის გამოყენებით, პლასტიკური დეფორმაციის ზონა ნაჩვენებია ცვეთის ნიშნის ქვემოთ.მარცვლების შესაძლო დახვეწა და ფაზური გადასვლები მატრიცაში შეიძლება შემდგომი გამოკვლეული იყოს ელექტრონების უკუსაფერი დიფრაქციის გამოყენებით, რათა უკეთ გავიგოთ სამუშაო გამკვრივების ეფექტი.მიკროსიხისტის რუქის დაბალი გარჩევადობა არ იძლევა აცვიათ ზონის სიხისტის ვიზუალიზაციას დაბალი გამოყენებული დატვირთვების დროს, ამიტომ ნანონაწევა შეუძლია უზრუნველყოს უფრო მაღალი გარჩევადობის სიხისტის ცვლილებები იმავე მეთოდის გამოყენებით.
ეს კვლევა პირველად წარმოადგენს ELR-ით დამუშავებული ახალი მაღალი ნახშირბადის მარტენზიტული უჟანგავი ფოლადის ცვეთა წინააღმდეგობისა და ხახუნის თვისებების ყოვლისმომცველ ანალიზს.AM-ის გეომეტრიული დიზაინის თავისუფლებისა და AM-ით დამუშავების საფეხურების შემცირების შესაძლებლობის გათვალისწინებით, ამ კვლევამ შეიძლება გზა გაუხსნას ამ ახალი მასალის წარმოებას და მის გამოყენებას ცვეთასთან დაკავშირებულ მოწყობილობებში, ლილვებიდან პლასტმასის საინექციო ფორმებამდე რთული გაგრილების არხით.
Bhat, BN Aerospace Materials and Applications, ტ.255 (აერონავტიკისა და ასტრონავტიკის ამერიკული საზოგადოება, 2018).
Bajaj, P. და სხვ.ფოლადი დანამატების წარმოებაში: მისი მიკროსტრუქტურისა და თვისებების მიმოხილვა.ალმა მატერი.მეცნიერება.პროექტი.772, (2020).
Felli, F., Brotzu, A., Vendittozzi, C., Paolozzi, A. and Passeggio, F. EN 3358 უჟანგავი ფოლადის საჰაერო კოსმოსური კომპონენტების ცვეთის ზედაპირის დაზიანება სრიალის დროს.Ძმობა.რედ.ინტეგრა Strut.23, 127–135 (2012).
დებროი, ტ. და სხვ.ლითონის კომპონენტების დანამატის წარმოება - პროცესი, სტრუქტურა და შესრულება.პროგრამირება.ალმა მატერი.მეცნიერება.92, 112–224 (2018).
Herzog D., Sejda V., Vicisk E. and Emmelmann S. ლითონის დანამატების წარმოება.(2016).https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.07.019.
ASTM საერთაშორისო.დანამატების წარმოების ტექნოლოგიის სტანდარტული ტერმინოლოგია.სწრაფი წარმოება.Ასისტენტ - პროფესორი.https://doi.org/10.1520/F2792-12A.2 (2013).
Bartolomeu F. და სხვ.316 ლ უჟანგავი ფოლადის მექანიკური და ტრიბოლოგიური თვისებები – შერჩევითი ლაზერული დნობის, ცხელი წნეხისა და ჩვეულებრივი ჩამოსხმის შედარება.Დაამატე.მწარმოებელი.16, 81–89 (2017).
Bakhshwan, M., Myant, KW, Reddichoff, T., და Pham, MS მიკროსტრუქტურის წვლილი დამატებით დამზადებულ 316L უჟანგავი ფოლადის მშრალი მოცურების აცვიათ მექანიზმებსა და ანიზოტროპიაში.ალმა მატერი.დეკ.196, 109076 (2020).
Bogelein T., Drypondt SN, Pandey A., Dawson K. and Tatlock GJ. სელექციური ლაზერული დნობით მიღებული რკინის ოქსიდის დისპერსიით გამაგრებული ფოლადის კონსტრუქციების მექანიკური პასუხი და დეფორმაციის მექანიზმები.ჟურნალი.87, 201–215 (2015).
Saeidi K., Alvi S., Lofay F., Petkov VI and Akhtar, F. უფრო მაღალი ხარისხის მექანიკური სიმტკიცე SLM 2507-ის თერმული დამუშავების შემდეგ ოთახისა და მაღალ ტემპერატურაზე, რაც ხელს უწყობს მძიმე/დრეკადი სიგმა ნალექებით.მეტალი (ბაზელი).9, (2019).
Lashgari, HR, Kong, K., Adabifiroozjaei, E., and Li, S. მიკროსტრუქტურა, სითბოს შემდგომი რეაქცია და 3D-დაბეჭდილი 17-4 PH უჟანგავი ფოლადის ტრიბოლოგიური თვისებები.ტარება 456–457, (2020).
Liu, Y., Tang, M., Hu, Q., Zhang, Y., and Zhang, L. დენსიფიკაციის ქცევა, მიკროსტრუქტურის ევოლუცია და TiC/AISI420 უჟანგავი ფოლადის კომპოზიტების შერჩევითი ლაზერული დნობის მექანიკური თვისებები.ალმა მატერი.დეკ.187, 1–13 (2020).
ჟაო X. და სხვ.AISI 420 უჟანგავი ფოლადის დამზადება და დახასიათება შერჩევითი ლაზერული დნობის გამოყენებით.ალმა მატერი.მწარმოებელი.პროცესი.30, 1283–1289 (2015).
Sun Y., Moroz A. and Alrbey K. 316L უჟანგავი ფოლადის შერჩევითი ლაზერული დნობის მახასიათებლები და კოროზიის ქცევა.J. Alma Mater.პროექტი.შეასრულოს.23, 518–526 (2013).
შიბატა, კ. და სხვ.ფხვნილის საწოლზე უჟანგავი ფოლადის ხახუნი და ცვეთა ზეთის შეზეთვის დროს [J].ტრიბიოლ.შიდა 104, 183–190 (2016).