Розніца паміж парашком на аснове жалеза і парашком на аснове нікеля для лазернай плакоўкі
Пры лазерным плакировании чыгунных дэталяў выбар парашка на аснове жалеза і парашка на аснове нікеля непасрэдна ўплывае на прадукцыйнасць, сцэнары прымянення і кошт плакіруючага пласта. Асноўнае адрозненне паміж імі адлюстроўваецца ў складзе, прадукцыйнасці, адаптыўнасці працэсу і сцэнарах прымянення наступным чынам:
1. Розніца ў інгрэдыентах
| Тып парашка | Асноўныя інгрэдыенты | Тыповыя легіруючыя элементы |
| Парашок на аснове жалеза | На аснове Fe (утрыманне звычайна > 50%) | Часта ўтрымлівае Cr, Ni, Mo, Si, B і г.д. (напрыклад, сістэма Fe-Cr-Ni-Mo, сістэма Fe-Si-B) |
| Парашок на аснове нікеля | На аснове Ni (утрыманне звычайна > 50%) | Часта ўтрымлівае Cr, Mo, W, Co, Si, B і г.д. (напрыклад, сістэма Ni-Cr-Mo, сістэма Ni-Cr-B-Si) |
2. Параўнанне прадукцыйнасці асноўных кампанентаў
1) Механічныя ўласцівасці
Парашок на аснове жалеза:
• Высокая цвёрдасць (HRC 30-60, з карэкціроўкай складу, высокая цвёрдасць Cr, тып Mo можа дасягаць HRC 50 або вышэй), добрая зносаўстойлівасць;
• Трываласць блізкая да трываласці чыгуннай матрыцы (трываласць на расцяжэнне 500-1000 МПа), лепшая металургічная сумяшчальнасць з чыгунам, а трываласць злучэння паміж плакіравальным пластом і матрыцай высокая (звычайна >300 МПа);
• Мадэлі сярэдняй далікатнасці і высокай цвёрдасці могуць мець пэўную адчувальнасць да расколін (працэс плакавання неабходна кантраляваць, каб знізіць напружанне).
Парашок на аснове нікеля:
• Сярэдняя цвёрдасць (HRC 20-45, нізкалегіраваны тып мякчэйшы, высокая цвёрдасць Cr, тып W можа дасягаць HRC 40-50), але выдатная трываласць, лепшая ўдаратрываласць, чым парашок на аснове жалеза;
• Трохі ніжэйшая трываласць на расцяжэнне, чым у парашка на аснове высокалегаванага жалеза (400-800 МПа), але лепшая пластычнасць (падаўжэнне >10%, парашка на аснове жалеза звычайна
• Трохі ніжэйшая трываласць счаплення з чыгунам (звычайна 200-300 МПа), але нізкая адчувальнасць да расколін, не так лёгка ўтвараць халодныя расколіны (з-за трываласці і нізкіх характарыстык напружання нікеля).
2) Устойлівасць да карозіі
Парашок на аснове жалеза: сярэдняя каразійная ўстойлівасць. Звычайны парашок на аснове жалеза (з нізкім утрыманнем хрому) мае добрую ўстойлівасць да атмасфернай і прэснаводнай карозіі, але схільны да іржы ў кіслых і шчолачных асяроддзях. Парашок з высокім утрыманнем хрому (утрыманне хрому > 12%) мае палепшаную каразійную ўстойлівасць, але ўсё яшчэ не такі добры, як парашок на аснове нікеля.
Нікелевы парашок: выдатная каразійная ўстойлівасць, асабліва пры высокіх тэмпературах, вільготнасці, кіслотных і шчолачных (напрыклад, арганічных кіслот, слабых шчолачах) асяроддзях (паколькі Ni і Cr утвараюць шчыльную аксідную плёнку), падыходзіць для каразійных умоў.
3) Цеплаўстойлівасць
Парашок на аснове жалеза: агульная цеплаўстойлівасць, працяглая рабочая тэмпература звычайна
Парашок на аснове нікеля: высокая тэрмаўстойлівасць, можа стабільна працаваць пры высокіх тэмпературах 600-1000℃ (напрыклад, парашок на аснове нікеля, які змяшчае элементы Cr і W, мае выдатную антыакісляльную і тэрмічную ўстойлівасць да стомленасці).
4) Сумяшчальнасць з чыгуннай матрыцай
Парашок на аснове жалеза: каэфіцыент цеплавога пашырэння бліжэй да чыгуну (на аснове жалеза) (парашок на аснове жалеза каля 11-14×10⁻⁶/℃, чыгун каля 10-12×10⁻⁶/℃), невялікая цеплавая нагрузка падчас плакавання, не так лёгка трэскаецца з-за розніцы ў цеплавым пашырэнні (асабліва падыходзіць для тоўстага пласта плакавання).
Нікелевы парашок: каэфіцыент цеплавога пашырэння адносна высокі (каля 13-16×10⁻⁶/℃), што крыху адрозніваецца ад чыгуну. Ён лёгка трэскаецца з-за цеплавога напружання падчас тоўстай плакоўкі, якое неабходна паменшыць шляхам папярэдняга нагрэву, павольнага астуджэння або пластовай плакоўкі.
3. Розніца ў адаптыўнасці працэсаў
Парашок на аснове жалеза:
• Нізкая адчувальнасць да лазернай магутнасці, сярэдняя цякучасць расплаўленай ванны, лёгкае фарміраванне плоскага абліцавальнага пласта;
• Утрымлівае раскісляльныя элементы, такія як Si і B, мае высокую ўстойлівасць да прымешак, такіх як C і S, у чыгуне (цяжка ўтвараць поры);
• Хуткасць развядзення абліцавальнага пласта (доля асноўнага металу, змяшанага з абліцавальным пластом) умерана складана кантраляваць, звычайна яна складае 10%-20% (занадта высокая ступень можа знізіць цвёрдасць).
Парашок на аснове нікеля:
• Высокі каэфіцыент паглынання лазернага выпраменьвання, добрая цякучасць расплаўленай ванны (асабліва парашка на аснове нікеля, які змяшчае B і Si), лёгкае дасягненне тонкага і аднастайнага пласта абкладкі;
• Адчувальны да вугляроду ў чыгуне. Калі матрыца мае высокае ўтрыманне вугляроду (напрыклад, шэры чыгун), лёгка ўтвараюцца далікатныя фазы (напрыклад, сеткаватыя карбіды) з-за дыфузіі вугляроду ў пласт абалонкі. Неабходна строга кантраляваць параметры лазера (напрыклад, зніжэнне магутнасці і павелічэнне хуткасці сканавання), каб знізіць хуткасць развядзення (звычайна патрабуецца менш за 10%);
• Лёгка рэагуе з серай (S) у чыгуне з утварэннем лёгкаплавкіх эўтэктычных рэчываў (напрыклад, Ni₃S₂), што прыводзіць да тэрмічных расколін. Неабходна забяспечыць выдаленне паверхневых сульфідаў падчас папярэдняй апрацоўкі чыгунных дэталяў.
4. Сцэнарыі кошту і прымянення
| Памеры | Парашок на аснове жалеза | Парашок на аснове нікеля |
| Кошт | Меншы (каля 1/3-1/2 нікелевага парашка), эканамічна выгадны | Высокі (з-за высокай цаны на металічны нікель) ціск на высокі кошт |
| Прыдатныя сцэнарыі | 1. Умовы працы, якія патрабуюць высокай зносаўстойлівасці і сярэдняй каразійнай устойлівасці (напрыклад, рамонт накіроўвалых рэйак і ролікаў для станкоў); 2. Недарагае, вялікааб'ёмнае памернае аднаўленне або павярхоўнае ўмацаванне чыгунных дэталяў; 3. Патрабаванні да тоўстых слаёў абліцоўвання (> 2 мм) (напрыклад, для рамонту зносу буйных чыгунных дэталяў). | 1. Умовы працы, якія патрабуюць высокай каразійнай і цеплаўстойлівай устойлівасці (напрыклад, хімічнае абсталяванне, высокатэмпературныя клапаны); 2. Сцэнарыі, якія патрабуюць выдатнай трываласці і ўдаратрываласці (напрыклад, паверхні зуб'яў шасцярняў, малаткі драбільных установак); 3. Дакладнае плакаванне тонкасценных або складанай формы чыгунных дэталяў (напрыклад, формаў, гідраўлічных дэталяў). |
Кароткі змест
• Парашок на аснове жалеза пераважнейшы: калі імкнуцца да нізкай кошту і высокай зносаўстойлівасці, а ўмовы працы не патрабуюць моцнай карозіі або высокай тэмпературы (напрыклад, рамонт звычайных механічных дэталяў).
• Парашок на аснове нікеля пераважнейшы: калі патрабуецца каразійная стойкасць, цеплаўстойлівасць або высокая трываласць, і прымальныя больш высокія выдаткі (напрыклад, умацаванне дакладных чыгунных дэталяў у спецыяльных умовах працы).
