Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự tiến hóa vi cấu trúc và hành vi mài mòn của hợp kim độ cao AlCoCrCuFeNi trên nền Ti–6Al–4V thông qua quá trình hợp kim bề mặt bằng laser
Tóm tắt
Các hạt hợp kim độ cao AlCoCrCuFeNi đã được hợp kim bề mặt bằng laser trên nền Ti–6Al–4V nhằm cải thiện các đặc tính ma sát. Vi cấu trúc, sự hình thành pha và cải thiện độ cứng của bề mặt hợp kim bằng laser đã được khảo sát. Độ bền mài mòn của mẫu hợp kim bằng laser đã được đánh giá thông qua thiết bị pin-on-disc và so sánh với mẫu nền. Cơ chế mài mòn của bề mặt đã hư hỏng và độ nhám đã được nghiên cứu. Mẫu hợp kim bằng laser thể hiện cấu trúc dung dịch rắn kép cùng với pha BCC. Khu vực hợp kim cho thấy cấu trúc đuôi cây và giữa các đuôi cây với sự hình thành hạt đều. Độ cứng của khu vực hợp kim bằng laser cao gấp 3 lần so với vật liệu nền do sự hình thành pha BCC chi phối. Mẫu hợp kim bằng laser cho thấy độ bền mài mòn cao hơn so với nền do sự gia cường dung dịch rắn và sự hình thành hợp kim liên kim loại. Độ bền mài mòn của mẫu hợp kim bằng laser cao gấp 2.62 lần so với nền tại tải trọng 50 N và vận tốc trượt 0.9 m/s. Mài mòn dạng mài mòn, mài dính và biến dạng dẻo nghiêm trọng đã được quan sát thấy ở mẫu nền, trong khi ở mẫu hợp kim bằng laser chỉ quan sát thấy mài mòn nhẹ. Mẫu hợp kim bằng laser có hệ số ma sát thấp hơn 0.56 lần so với nền Ti–6Al–4V tại tải trọng 50 N và vận tốc trượt 0.9 m/s nhờ vào tính chất tự bôi trơn của các yếu tố HEA. Độ nhám bề mặt của mẫu hợp kim bằng laser đã hư hỏng là 0.44 lần so với nền Ti–6Al–4V.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
J. Chavez, O.J. Aleman, M.F. Martinez, H.J. Vergara-Hernandz, L. Olmos, P. Garnica-González, D. Bouvard, Met. Mater. Int. 26, 205 (2020)
M. Duraiselvam, A. Valarmathi, S.M. Shariff, G. Padmanabham, Wear 309, 269 (2014)
M. Fellah, M. Laba, O. Assala, L. Dekhil, A. Taleb, H. Rezag, A. Iost, Adv. Tribol. 13 (2014)
S.R. Chauhan, K. Dass, Adv. Tribol. 9 (2013)
J. Ashok Raj, A. Pottirayil, S.V. Kailas, J. Tribol. Trans. ASME 139, 1 (2017)
N. Jeyaprakash, C.-H. Yang, M. Duraiselvam, S. Sivasankaran, Arch. Civ. Mech. Eng. 20, 1 (2020)
P. Fauchais, G. Montavon, Adv. Heat Transf. 40, 205 (2007)
M.H. Sohi, M. Ebrahimi, H.M. Ghasemi, A. Shahripour, Appl. Surf. Sci. 258, 7348 (2012)
M. Duraiselvam, R. Galun, S. Siegmann, V. Wesling, B.L. Mordike, Adv. Eng. Mater. 9, 171 (2007)
F. Bartolomeu, M. Buciumeanu, E. Pinto, N. Alves, F.S. Silva, O. Carvalho, G. Miranda, Trans. Nonferrous Met. Soc. China 27, 829 (2017)
P. Jiang, X.L. He, X.X. Li, L.G. Yu, H.M. Wang, Surf. Coat. Technol. 130, 24 (2000)
J. Dai, S. Li, H. Zhang, Surf. Coat. Technol. 369, 269 (2019)
Z.G. Zhu, X.H. An, W.J. Lu, Z.M. Li, F.L. Ng, X.Z. Liao, U. Ramamurty, S.M.L. Nai, J. Wei, Mater. Res. Lett. 7, 453 (2019)
Y. Qiu, M. A. Gibson, H. L. Fraser, N. Birbilis, Mater. Sci. Technol, 31, 1235 (2015)
K. Huang, Y. Wang, X. Lin, Adv. Mater. Res. 989, 246 (2014)
H.X. Zhang, J.J. Dai, C.X. Sun, S.Y. Li, J. Mater. Process. 282, 116671 (2020)
N. Tüten, D. Canadinc, A. Motallebzadeh, B. Bald, Intermetallics 105, 99 (2019)
C. Huang, Y. Zhang, R. Vilar, J. Shen, Mater. Des. 41, 338 (2012)
Y. Juan, J. Li, Y. Jiang, W. Jia, Z. Lu, Mater. Sci. Technol. 53, 751 (2019)
Z. Cai, G. Jin, X. Cui, Z. Liua, W. Zheng, Y. Li, L. Wang, Mater. Charact. 120, 229 (2016)
G. Zhen, S. Xi, C. Sun, J. Alloys Compd. 819, 152986 (2020)
D. Lin, N. Zhang, B. He, G. Zhang, Y. Zhang, D. Li, J. Iron Steel Res. Int. 24, 184 (2017)
I.T.H. Chang, B. Cantor, Acta Metall. Mater. 43, 4411 (1995)
P.F. Jiang, C.H. Zhang, C.L. Wu, S. Zhang, J.B. Zhang, A.O. Abdullah, J. Mater. Eng. Perform. 29, 1346 (2020)
A.A. Siddiqui, A.K. Dubey, C.P. Paul, Surf. Coat. Technol. 361, 27 (2019)
T.M. Yue, H. Xie, X. Lin, H.O. Yang, G.H. Meng, J. Alloys Compd. 587, 588 (2014)
S. Weng, Y.H. Huang, F.Z. Xuan, L.H. Luo, Procedia Eng. 130, 1761 (2015)
C.L. Wu, S. Zhang, C.H. Zhang, H. Zhang, S.Y. Dong, Surf. Coat. Technol. 315, 368 (2017)
J.F. Archard, Int. J. Appl. Phys. 24, 981 (1953)
X. Ye, M. Ma, Y. Cao, W. Liu, X. Ye, Y. Gu, Phys. Procedia 12, 303 (2011)
P. Shi, Y. Yu, N. Xiong, M. Liu, Z. Qiao, G. Yi, Q. Yao, G. Zhao, E. Xie, Q. Wang, Tribol. Int. 151, 106470 (2020)
L. Jiang, W. Wei, Z. Cao, D. Deng, T. Li, J. Therm. Spray Technol. 25, 806 (2016)
W. Huo, H. Shi, X. Ren, J. Zhang, Adv. Mater. Sci. Eng. 1, 5 (2015)