Analyse de revêtement laser des matériaux de moules

Effectuer des tests de revêtement au laser sur des matériaux de moule couramment utilisés pour le traitement des produits afin d'étudier la relation entre la profondeur de la couche de revêtement et les paramètres du processus, le changement de microdureté dans la section transversale, l'existence et la répartition des éléments d'alliage et les changements d'usure. résistance de l'échantillon Tendances, etc., pour explorer la faisabilité de l'utilisation de la technologie de revêtement laser pour améliorer les performances du moule et prolonger sa durée de vie.

(1) Profondeur de la couche de bardage. Avec l'augmentation de la puissance du laser, la profondeur de la couche de revêtement en un seul passage augmente plus rapidement, mais une fois que la puissance atteint 1,3 kW, la profondeur augmente moins, atteignant essentiellement la profondeur limite. L'équation d'ajustement de courbe obtenue par traitement de régression des données est Du003d-0,0929P2+0,9091P+0,776, PÎ(700,1300), D est la profondeur de la couche de revêtement, en mm ; P est la puissance du laser, W. Lorsque le taux de chevauchement est de 10 % et que plusieurs revêtements sont réalisés avec différents paramètres laser, la profondeur du revêtement est de 1,65 à 2,62 mm et la profondeur est la plus inégale sans préchauffage laser, et après avoir ajouté du WC au matériau de revêtement, le revêtement L'irrégularité de la couche de revêtement est plus grave, c'est-à-dire que l'irrégularité de la profondeur de la couche de revêtement est aggravée.

(2) Dureté de la couche de revêtement. Indépendamment de la poudre d'alliage et du processus laser, la dureté de la surface est élevée après le revêtement et la dureté de la couche souterraine est la plus élevée, qui peut atteindre 945HV0,2 ; après avoir ajouté 25 % de poudre d’alliage de revêtement, la dureté n’augmente pas de manière significative. Après le revêtement laser, la structure de la couche de revêtement est inégale. La couche superficielle est une structure coulée, tandis que la couche souterraine et le fond du bain de fusion à proximité du substrat sont des structures trempées, et le substrat conserve toujours la structure trempée d'origine. Par conséquent, le pic de dureté apparaît sur la couche souterraine et non sur la surface. La couche de revêtement améliore principalement la dureté grâce au renforcement de la solution solide, au renforcement des grains fins et au renforcement de la dispersion de la deuxième phase.

(3) Résistance à l'usure. Dans les mêmes conditions expérimentales, l'usure de l'échantillon matriciel est la plus importante, atteignant 39,4 g, tandis que la résistance à l'usure de la surface du revêtement laser est grandement améliorée, l'usure absolue n'est que de 9,3 g et la résistance à l'usure relative peut atteindre la plus élevée. revêtement Les 4,24 fois précédentes, indiquant que le revêtement laser peut améliorer considérablement la résistance à l'usure de la surface. La résistance à l'usure de la surface avant et après l'ajout de la poudre à l'alliage de revêtement ne change pas de manière significative. Il existe de nombreux petits plans sur la surface d'usure de l'échantillon de revêtement, ainsi que des rayures allongées compatibles avec la direction de glissement, indiquant que la surface de revêtement laser a été soumise non seulement à une usure adhésive, mais également à une usure abrasive pendant le test de frottement. L’usure mesurée est le résultat de l’effet combiné de ces deux types d’usure.

(4) Structure organisationnelle. Que la poudre d'alliage soit ajoutée ou non, la structure de la couche de revêtement est très similaire. Il en existe deux types : près du fond du bain de fusion, une structure mixte de bâtonnets granulaires et courts répartis sur une solution solide nickel-chrome-silicium et une matrice eutectique à base de nickel à bas point de fusion. Il s'agit d'une structure de croissance épitaxiale planaire typique ; l'autre est une structure dendritique qui se développe à peu près dans le sens du flux de chaleur au milieu et à la surface du bassin de fusion. La structure entière de la couche de gainage est une structure mixte de cristaux planaires et de dendrites. Au microscope électronique à balayage, la structure eutectique de la couche de gaine est plus évidente, montrant de fines dendrites bien rangées. L'ajout de carbure de tungstène n'a pas modifié la structure et les points de carbure de tungstène ultradurs souhaités n'ont pas été observés. Lors du processus de refroidissement de la gaine, une partie du tungstène forme une phase composite avec le chrome, le bore, etc., et une petite partie est dissoute dans la matrice eutectique. L'analyse spectroscopique de la zone dendrite et de la dendrite montre que la zone dendrite est une solution solide à base de nickel et contient une certaine quantité de chrome, tandis que la teneur en tungstène est faible, mais la teneur en tungstène entre les dendrites est plus élevée, indiquant que le carbure de tungstène est à des températures élevées. Après avoir été fondu et refroidi, le carbure de tungstène disparaît et se répartit parmi les dendrites sous forme d'autres secondes phases telles que W3.2Cr1.8B.3