Լազերային ծածկույթի համար երկաթի և նիկելի վրա հիմնված փոշու միջև տարբերությունը
Թուջե մասերի լազերային ծածկույթում երկաթի և նիկելի վրա հիմնված փոշու ընտրությունը անմիջականորեն ազդում է ծածկույթի շերտի կատարողականության, կիրառման սցենարների և արժեքի վրա: Երկուսի միջև հիմնական տարբերությունը արտացոլվում է կազմի, կատարողականության, գործընթացի հարմարվողականության և կիրառման սցենարների մեջ՝ հետևյալ կերպ.
1. Բաղադրիչների տարբերությունները
| Փոշի տեսակը | Հիմնական բաղադրիչները | Տիպիկ համաձուլվածքային տարրեր |
| Երկաթի վրա հիմնված փոշի | Հիմնված Fe-ի վրա (պարունակությունը սովորաբար > 50%) | Հաճախ պարունակում է Cr, Ni, Mo, Si, B և այլն (օրինակ՝ Fe-Cr-Ni-Mo համակարգ, Fe-Si-B համակարգ): |
| Նիկելի վրա հիմնված փոշի | Ni-ի հիման վրա (պարունակությունը սովորաբար > 50%) | Հաճախ պարունակում է Cr, Mo, W, Co, Si, B և այլն (օրինակ՝ Ni-Cr-Mo համակարգ, Ni-Cr-B-Si համակարգ): |
2. Հիմնական կատարողականի համեմատություն
1) Մեխանիկական հատկություններ
Երկաթի վրա հիմնված փոշի.
• Բարձր կարծրություն (HRC 30-60, կազմի ճշգրտմամբ, բարձր Cr, Mo տեսակը կարող է հասնել HRC 50 կամ ավելի բարձր), լավ մաշվածության դիմադրություն։
• Ամրությունը մոտ է թուջե մատրիցի ամրությանը (ձգման ամրությունը՝ 500-1000 ՄՊա), ունի ավելի լավ մետաղագործական համատեղելիություն թուջի հետ, իսկ ծածկույթային շերտի և մատրիցի միջև կապման ամրությունը բարձր է (սովորաբար >300 ՄՊա)։
• Միջին փխրունության, բարձր կարծրության մոդելները կարող են ունենալ որոշակի ճաքերի նկատմամբ զգայունություն (ծածկույթի գործընթացը պետք է վերահսկվի՝ լարվածությունը նվազեցնելու համար):
Նիկելի վրա հիմնված փոշի.
• Միջին կարծրություն (HRC 20-45, ցածր համաձուլվածքի տեսակն ավելի մեղմ է, բարձր Cr, W տեսակը կարող է հասնել HRC 40-50), բայց գերազանց ամրություն, ավելի լավ հարվածային դիմադրություն, քան երկաթի վրա հիմնված փոշին։
• Բարձր համաձուլվածքով երկաթի հիմքով փոշու համեմատ մի փոքր ավելի ցածր ձգման ամրություն ունի (400-800 ՄՊա), բայց ավելի լավ պլաստիկություն ունի (երկարացում >10%, երկաթի հիմքով փոշին սովորաբար
• Թուջի դեպքում մի փոքր ավելի ցածր կպչունության ամրություն (սովորաբար 200-300 ՄՊա), բայց ճաքերի նկատմամբ ցածր զգայունություն, սառը ճաքեր առաջացնելը հեշտ չէ (նիկելի ամրության և ցածր լարվածության բնութագրերի պատճառով):
2) Կոռոզիայի դիմադրություն
Երկաթի հիմքով փոշի. միջին կոռոզիոն դիմադրություն: Սովորական երկաթի հիմքով փոշին (ցածր Cr) լավ դիմադրություն ունի մթնոլորտային և քաղցրահամ ջրերի կոռոզիային, բայց հակված է ժանգոտվելու թթվային և ալկալային միջավայրերում: Բարձր Cr տեսակը (Cr պարունակությունը > 12%) ունի բարելավված կոռոզիոն դիմադրություն, բայց դեռևս այնքան լավ չէ, որքան նիկելի հիմքով փոշին:
Նիկելի հիմքով փոշի. գերազանց կոռոզիոն դիմադրություն, հատկապես բարձր ջերմաստիճանի, խոնավ, թթվային և ալկալային (օրինակ՝ օրգանական թթու, թույլ ալկալի) միջավայրերում (քանի որ Ni-ն և Cr-ը կազմում են խիտ օքսիդային թաղանթ), հարմար է կոռոզիոն պայմանների համար։
3) Ջերմակայունություն
Երկաթի հիմքով փոշի. ընդհանուր ջերմակայունություն, երկարատև աշխատանքային ջերմաստիճանը սովորաբար
Նիկելի վրա հիմնված փոշի. ուժեղ ջերմակայունություն, կարող է կայուն աշխատել 600-1000℃ բարձր ջերմաստիճանի միջավայրում (օրինակ՝ Cr և W տարրեր պարունակող նիկելի վրա հիմնված փոշի, գերազանց հակաօքսիդացման և ջերմային հոգնածության դիմադրություն):
4) Համատեղելիություն թուջե մատրիցի հետ
Երկաթի հիմքով փոշի. ավելի մոտ է թուջի (Fe-ի հիմքով) ջերմային ընդարձակման գործակցին (երկաթի հիմքով փոշին մոտ 11-14×10⁻⁶/℃ է, թուջը՝ մոտ 10-12×10⁻⁶/℃), ծածկույթի ժամանակ փոքր ջերմային լարվածություն է, ջերմային ընդարձակման տարբերության պատճառով հեշտ չէ ճաքել (հատկապես հարմար է հաստ ծածկույթի շերտի համար):
Նիկելի հիմքով փոշի. Ջերմային ընդարձակման գործակիցը համեմատաբար բարձր է (մոտ 13-16×10⁻⁶/℃), որը փոքր-ինչ տարբերվում է թուջից: Այն հեշտությամբ ճաքում է հաստ ծածկույթի ժամանակ ջերմային լարվածության պատճառով, որը պետք է մեղմել նախնական տաքացմամբ, դանդաղ սառեցմամբ կամ շերտավոր ծածկույթով:
3. Գործընթացների հարմարվողականության տարբերություններ
Երկաթի վրա հիմնված փոշի.
• Լազերային հզորության նկատմամբ ցածր զգայունություն, հալված լողավազանի միջին հեղուկություն, հարթ ծածկույթի շերտի հեշտ ձևավորում։
• Պարունակում է ապաօքսիդացնող տարրեր, ինչպիսիք են Si-ը և B-ն, ունի բարձր դիմադրողականություն թուջի մեջ առկա խառնուրդների, ինչպիսիք են C-ն և S-ը, նկատմամբ (հեշտ չէ ծակոտիներ առաջացնել):
• Ծածկույթի շերտի նոսրացման արագությունը (ծածկույթի շերտին խառնված հիմնական մետաղի համամասնությունը) չափավոր դժվար է վերահսկել, սովորաբար կարգավորվում է 10%-20% սահմաններում (չափազանց բարձր մակարդակը կարող է նվազեցնել կարծրությունը):
Նիկելի վրա հիմնված փոշի.
• Լազերի բարձր կլանման արագություն, հալված լողավազանի լավ հոսունություն (հատկապես նիկելի վրա հիմնված փոշի, որը պարունակում է B և Si), հեշտ է ստանալ բարակ և միատարր ծածկույթային շերտ։
• Զգայուն է C-ի նկատմամբ թուջում։ Եթե մատրիցն ունի բարձր ածխածնի պարունակություն (օրինակ՝ մոխրագույն թուջ), այն հեշտությամբ կարող է առաջացնել փխրուն փուլեր (օրինակ՝ ցանցային կարբիդներ)՝ C-ի ծածկույթային շերտի մեջ դիֆուզիայի պատճառով։ Անհրաժեշտ է խստորեն վերահսկել լազերի պարամետրերը (օրինակ՝ հզորության նվազեցում և սկանավորման արագության մեծացում)՝ նոսրացման արագությունը նվազեցնելու համար (սովորաբար պահանջվում է, որ այն լինի 10%-ից պակաս)։
• Հեշտությամբ փոխազդում է թուջում առկա ծծմբի (S) հետ՝ առաջացնելով ցածր հալվող էվտեկտիկ նյութ (օրինակ՝ Ni₃S₂), ինչը հանգեցնում է ջերմային ճաքերի առաջացմանը։ Անհրաժեշտ է ապահովել, որ մակերեսային սուլֆիդները հեռացվեն թուջե մասերի նախնական մշակման ընթացքում։
4. Արժեքը և կիրառման սցենարները
| Չափսեր | Երկաթի վրա հիմնված փոշի | Նիկելի վրա հիմնված փոշի |
| Արժեքը | Ավելի ցածր (մոտ 1/3-1/2 նիկելի հիմքով փոշի), մատչելի | Բարձր (Ni մետաղի բարձր գնի պատճառով), բարձր արժեքի ճնշում |
| Կիրառելի սցենարներ | 1. Աշխատանքային պայմաններ, որոնք պահանջում են բարձր մաշվածության դիմադրություն և միջին կոռոզիոն դիմադրություն (օրինակ՝ մեքենայական գործիքների ուղղորդող ռելսերի և գլանների նորոգման դեպքում): 2. Թուջե մասերի ցածրարժեք, մեծ ծավալի չափային վերականգնում կամ մակերեսային ամրացում։ 3. Հաստ ծածկույթային շերտերի պահանջները (>2 մմ) (օրինակ՝ խոշոր թուջե մասերի մաշվածության վերականգնումը): | 1. Բարձր կոռոզիոն դիմադրություն և ջերմակայունություն պահանջող աշխատանքային պայմաններ (օրինակ՝ քիմիական սարքավորումներ, բարձր ջերմաստիճանի փականներ): 2. Գերազանց ամրություն և հարվածային դիմադրություն պահանջող սցենարներ (օրինակ՝ ատամնանիվների մակերեսներ, ջարդիչի մուրճեր): 3. Բարակ պատերով կամ բարդ ձևի թուջե մասերի (օրինակ՝ կաղապարների, հիդրավլիկ մասերի) ճշգրիտ ծածկույթ։ |
Ամփոփում
• Երկաթի հիմքով փոշին նախընտրելի է, երբ հետապնդվում է ցածր գին և բարձր մաշվածության դիմադրություն, և աշխատանքային պայմանները չեն պահանջում ուժեղ կոռոզիա կամ բարձր ջերմաստիճան (օրինակ՝ սովորական մեխանիկական մասերի վերանորոգում):
• Նիկելի հիմքով փոշին նախընտրելի է, երբ պահանջվում է կոռոզիոն դիմադրություն, ջերմակայունություն կամ բարձր ամրություն, և ընդունելի են ավելի բարձր ծախսերը (օրինակ՝ հատուկ աշխատանքային պայմաններում ճշգրիտ թուջե մասերի ամրացման դեպքում):
