پوشش های کامپوزیتی خود روان کننده ی h-BN انکپسوله شده در نانو نیکل/ آلیاژ پایه نیکلی پوشش دهی شده به روش لیزری

قیمت: 45,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

پوشش های کامپوزیتی خود روان کننده ی h-BN انکپسوله شده در نانو نیکل/ آلیاژ پایه نیکلی پوشش دهی شده به روش لیزری

عنوان لاتین

Laser cladding Ni-based alloy/nano-Ni encapsulated h-BN self-lubricating composite coatings

پوشش دهی کامپوزیت خود روان کننده ی آلیاژهای پایه نیکلی/h-NB انکپسوله شده در نانونیکل (Ni60) بر روی کربن استیل (با مقدار متوسطی از کربن)، به وسیله پوشش دهی لیزری و با استفاده از دو نوع لیزر انجام شد: لیزر CO2 موج پیوسته (CW) kW 5 و لیزر Nd:YAG پالسی W 400. روش آسیب کردن با انرژی بالا انتخاب شد تا نانو نیکل بر روی نانو h-BN پوشش داده شود و کمک کند تا سازگاری بین ماتریس فلزی و h-BN در طول فرآیند پوشش دهی لیزری بهبود یابد. میکروساختار، ساختار فاز و خواص سایشی در پوشش کامپوزیتی خود روان کننده به وسیله میکروسکوپ الکترون روبشی (SEM)، پراش اشعه ایکس (XRD) و مچنین آزمون سایش پوشش دهی خشک مورد بررسی قرار گرفت. تحقیقات نشان داد که پوشش دهی لیزری در پوشش کامپوزیت خود روان کننده، لایه های پوشش دهی صوتی بدون ترک و تخلخل تشکیل می دهند. همچنین مشخص شده که واکنش بین h-BN و آلیاژ پایه نیکلی انجام شده که فاز سخت CrB و Ni3B تشکیل شده و باعث افزایش میکروسختی در پوشش (به وسیله پوشش دهی لیزری CO2) شده، در حالی که منبع مذاب لیزر، سرریز شدن h-BN تا ناحیه بالایی پوشش را (که در دماهای پایین و انجماد سریع با پوشش لیزر YAG حاصل می شود) متوقف می کند. آسیاب کردن نانو نیکل در نانو h-BN، باعث بهبود چشمگیر سازگاری بین سطح h-BN و ماتریس Ni60 شد. ضریب اصطکاک پوشش h-BN انکپسوله شده در نانونیکل/Ni60 پوشش لیزری، به صورت مشهودی کاهش یافت.

Nano-Ni encapsulated h-BN/Ni-based alloy (Ni60) self-lubricating composite coatings on a medium carbon steel were fabricated by laser cladding using two types of lasers: a 5 kW continuous wave (CW) CO2 laser and a 400 W pulsed Nd:YAG laser, respectively. A high-energy ball milling method was adopted to clad nano-Ni onto nano-h- BN with an aim to enhance the compatibility between the h-BN and the metal matrix during laser cladding processing. The microstructure, phase structure and wear properties of the self-lubricating composite coatings were investigated by means of scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD), as well as dry sliding wear testing. The research indicated that laser cladding of the self-lubricating composite coatings demonstrates sound cladding layers free of cracks and porosities. It was found that a reaction between h-BN and Nibased alloy occurred, which generated hard phase CrB and Ni3B leading to the increasing of the microhardness of the coatings by CO2 laser cladding, while laser molten pool suppressed h-BN floating up to upper regions of coating for lower temperature and rapid solidification by YAG laser cladding. The high energy ball milling of nano-Ni onto nano-h-BN significantly improved the interfacial compatibility between h-BN and Ni60 matrix. The friction coefficient of the laser-clad Ni60/nano-Ni encapsulated h-BN coating was reduced obviously.