ارزیابی رفتار سایشی لایه روکشی سوپرآلیاژ پایه‌کبالت اعمال‌شده با لیزر پرتوان صنعتی

هدف از این پژوهش، ارزیابی رفتار سایشی لایه روکشی پایه‌کبالت استلایت 6 اعمال‌شده با یک سامانه روباتیک لیزری پرتوان صنعتی است. توان w900، سرعت روبش mm/s 10 و نرخ تزریق پودر g/s 4/0 به‌عنوان شرایط بهینه برای روکش‌کاری لیزری انتخاب شد. الگوی پراش پرتوی ایکس پوشش استلایت 6، وجود پیک‌های اصلی مربوط به محلول جامد کبالت‌ γ با ساختار fcc را نشان داد. اعمال لایه‌ استلایت 6 روی فولاد کربن متوسط سختی زیرلایه (hv02 247) را 7/1 برابر افزایش داد. در آزمون سایش دمای محیط در بارگذاری 10 نیوتن، کاهش جرم زیرلایه فولادی کربن‌متوسط نسبت به لایه روکشی استلایت 6 حدود 270 برابر بود. این اختلاف ناشی از سختی بیش‌تر و ضریب اصطکاک بسیار پایین‌تر پوشش استلایت 6 نسبت به زیرلایه فولادی بود. این موضوع، رفتار سایشی ممتاز لایه روکشی استلایت 6 را نسبت ‌به زیرلایه فولادی کربن‌متوسط نشان می‌دهد. مکانیزم سایش برای زیرلایه فولادی و لایه روکشی استلایت 6، ترکیبی از چسبان و خراشان بود، با این تفاوت که برای زیرلایه فولادی، سایش چسبان، مکانیزم غالب‌ بود.

evaluate the wear behavior of the satellite 6 cobalt-based coating layer applied with a high-power industrial laser robotic system

this research aims to evaluate the wear behavior of the stellite 6 cobalt-based coating layer applied with a high-power industrial laser robotic system. power of 900 w, scanning speed of 10 mm/s, and powder feed rate of 0.4 g/s are selected as optimal conditions for laser coating. the x-ray diffraction pattern of the stellite 6 coating showed the main peaks related to the ?-cobalt solid solution with the fcc structure. applying the stellite 6 layer on medium-carbon steel increased the hardness of the substrate (247 hv02) by 1.7 times. in the ambient temperature wear test under a load of 10 n, the mass loss of the medium-carbon steel substrate compared to the stellite 6 coating was about 270 times. this difference was caused by the higher hardness and much lower friction coefficient of the stellite 6 coating compared to the steel substrate. this issue shows the superior wear behavior of the stellite 6 layer compared to the medium-carbon steel substrate. the wear mechanism for the steel substrate and the stellite 6 layer was a combination of adhesive and abrasive, with the difference that for the steel substrate, adhesive wear was the dominant mechanism.