Определение механических и триботехнических характеристик покрытий при лазерной широкополосной наплавке сталей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В работе рассмотрены результаты металлографических и триботехнических испытаний образцов стали 20Х13 и образцов стали 20Х13 с лазерной широкополосной наплавкой порошком 20Х13. Наплавленный слой имел дендритную разноориентированную структуру. Микротвердость покрытия составляла 501–575 HV. Установлено, что интенсивность изнашивания наплавленного покрытия в 3,16 раза ниже, чем основного материала. Интенсивность изнашивания контробразца из закаленной стали 45 была ниже в паре трения с наплавленным образцом по сравнению с основным материалом. Средние коэффициенты трения для наплавленных образцов имели значения 0,043, а материала основы 0,078. Производительность лазерной широкополосной наплавки в 5–7 раз выше, чем при обработке расфокусированным лучом.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Владимир Павлович Бирюков

Институт машиноведения имени А. А. Благонравова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: laser-52@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9278-6925

к. т. н., ведущий научный сотрудник

Россия, Москва

Ярослав Алексеевич Горюнов

Институт машиноведения имени А. А. Благонравова Российской академии наук

Email: laser-52@yandex.ru

аспирант

Россия, Москва

Андрей Николаевич Миряха

Научно-производственное предприятие «Инжект»

Email: laser-52@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0009-7922-5520

начальник группы

Россия, Саратов

Список литературы

  1. Sousa J. M.S., Ratusznei F., Pereira M., Castro R. M., Curi E. I.M. Abrasion resistance of Ni-Cr-B-Si coating deposited by laser cladding process. Tribology International. 2020; 143; 106002. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2019.106002.
  2. He B., Zhang L., Zhu Q., Wang J., Yun X., Luo J, Chen Z. Effect of solution treated 316L layer fabricated by laser cladding on wear and corrosive wear resistance. Optics & Laser Technology. 2020; 121; 105788. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2019.105788
  3. Bai, Q., Ouyang, C., Zhao, C., Han, B., Liu, Y. Microstructure and Wear Resistance of Laser Cladding of Fe-Based Alloy Coatings in Different Areas of Cladding Layer. Materials. 2021; 14; 2839. https://doi.org/10.3390/ma14112839
  4. Yao J., Zhang J., Wu G., Wang L., Zhang Q., Liu R. Microstructure and wear resistance of laser cladded composite coatings prepared from pre-alloyed WC-NiCrMo powder with different laser spots. Optics & Laser Technology. 2018;101:520–530. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2017.12.007.
  5. Hu Y., Wang Z., Pang M. Effect of WC content on laser cladding Ni-based coating on the surface of stainless steel. Materials Today Communications. 2022. 31. 103357. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2022.103357.
  6. Shang F., Chen S., Zhang С., Liang J., Liu C., Wang M. The effect of Si and B on formability and wear resistance of preset-powder laser cladding W10V5Co4 alloy steel coating. Optics and Laser Technology. 2021; 134; 106590. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2020.106590.
  7. H. Zhu, Ouyang M., Hu J., Zhang J., Qiu C. Design and development of TiC-reinforced 410 martensitic stainless steel coatings fabricated by laser cladding. Ceramics International. 2021; 47; 12505–12513. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.01.108.
  8. Zhang P., Liu Z., Su G., Du J., Zhang J. A study on corrosion behaviors of laser cladded Fe–Cr–Ni coating in as-cladded and machined conditions. Materials and Corrosion. 2019; 70; 710–:97. https://doi.org/10.1002/maco.201810457
  9. Zhu Y., Yang Y., Mu X., Wang W., Yao Z., Yang H. Study on wear and RCF performance of repaired damage railway wheels: Assessing laser cladding to repair local defects on wheels. Wear. 2019; 430–431; 126–136. https://doi.org/10.1016/j.wear.2019.04.028.
  10. Khazin M. L., Volegov S. A. Mining machine parts restoration by laser surfacing. Minerals and Mining Engineering. 2024; 4; 17–25. https://doi.org/10.21440/0536-1028-2024-4-17-25. Хазин М. Л., Волегов С. А. Восстановление деталей горных машин методом лазерной наплавки. Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2024; 4; 17–25. https://doi.org/10.21440/0536-1028-2024-4-17-25.
  11. Gao Y., Bai S., Kou G., Jiang S., Liu Y., Zhang D. Microstructure Characteristics and Elevated-Temperature Wear Mechanism of FeCoCrNiAl High-Entropy Alloy Prepared by Laser Cladding. Processes. 2024; 12; 2228. https://doi.org/10.3390/pr12102228.
  12. Rodriguez J., Silva G. Torres E. A., Santos T. F. Microstructural characterization martensitic stainless-steel coatings deposited by laser metal deposition. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2024; https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-4619452/v1.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Микрошлиф дорожки лазерной наплавки диодным лазером стали 20Х13

Скачать (313KB)
3. Рис. 2. Зависимость микротвердости покрытия порошком 20Х13 от толщины наплавленного слоя

Скачать (64KB)
4. Рис. 3. Микроструктура слоя наплавки порошком 20Х13

Скачать (180KB)

© Бирюков В.П., Горюнов Я.А., Миряха А.Н., 2025