Einführung
Auswirkung der Zugabe von Mo auf das Laserstrahl-Auftragschweißen einer hochentropischen Legierung
Die Vorteile des Laserstrahl-Auftragschweißens sind ein kurzer Wartungszyklus, niedrige Kosten und eine hohe Praktikabilität. Die überlegene Designflexibilität von hochentropische Legierungenin Verbindung mit den Vorteilen der LC-Technologie hat ein großes Anwendungspotenzial. Die Wirkung des Mo-Zusatzes beim Laserstrahl-Auftragschweißen auf die Formationseigenschaften und den metallurgischen Prozess von(FeCoNiCr)-Mo Beschichtung aus einer hochentropischen Legierung wurde untersucht.
Diese Studie konzentriert sich auf FeCoNiCr HEAdie in der Luft- und Raumfahrt, im Transportwesen und in der Schiffstechnik von großem Interesse ist, um die Machbarkeit von LC HEA-Beschichtungen zu untersuchen. Um die Anforderungen an die Effizienz der Lasernutzung und die Korrosionsbeständigkeit zu erfüllen, wird das Element Mo in die FeCoNiCr HEA-Legierung eingebracht.
Der Zusatz des Elements Mo hat den Vorteil eines höheren Schmelzpunkts und einer erhöhten Energieabsorption im LC-Prozess, was die Effizienz der Lasernutzung verbessern kann. Darüber hinaus kann der Mo-Zusatz laut der vorhandenen Literatur die Korrosionsbeständigkeit von hochentropen Legierungen verbessern.
Materialien und Methoden
1.4091 Duplex-Edelstahl (Tabelle 1) ist das Grundmaterial. Vor dem Versuch wurde die Substratoberfläche mit Ultraschallwellen in einer Alkohollösung gereinigt. (FeCoNiCr)-Mohochentropische Legierung (Tabelle 2) wurde durch Gasverdüsung unter Verwendung reiner Metalle wie Kobalt, Chrom, Eisen, Nickel und Molybdän (Mindestgehalt 99,9 Gew.-%TP3T) hergestellt.
Ergebnisse und Diskussion
Abbildung 1 zeigt den Vergleich der makroskopischen Morphologie und der Dimensionsmerkmale von LC FeCoNiCr (seine chemische Zusammensetzung in Tabelle 3) und (FeCoNiCr)-Mo Beschichtung. Die Schnittstelle von (FeCoNiCr)-Mo Beschichtung zwischen der LC-Beschichtung und dem Substrat ist klar und deutlich, was auf eine starke metallurgische Bindung hinweist. Die Zugabe von Mo wirkt sich definitiv auf die Formgebungsqualität der (FeCoNiCr)-Mo HEA-Beschichtung aus. Wie in Abbildung 1a dargestellt, ist die Formgebungsqualität von FeCoNiCr Die LC-Beschichtung ist ohne den Zusatz von Mo schlecht. Wenn Mo hinzugefügt wird, ist die (FeCoNiCr)-Mo Die LC-Beschichtung sieht vollständiger aus und ist visuell intuitiver, wie in Abbildung 1b dargestellt.
Das metallografische Gefüge der FeCoNiCr- und (FeCoNiCr)-Mo-Beschichtung ist dargestellt in Abbildung 2. Die LC-Beschichtung besteht hauptsächlich aus säulenförmigen Dendriten und äquiaxialen Dendriten, wobei der obere Bereich der LC-Beschichtung eine unregelmäßige Ausrichtung aufweist. Im mittleren Bereich der Beschichtung, entfernt von der Wassergrenzfläche und dem Substrat, bilden sich säulenförmige Kristallbereiche mit dichtem Gewebe. Im unteren Bereich der Beschichtung fördert die Unterkühlungstemperatur das bevorzugte Wachstum der säulenförmigen Kristalle:
Tabelle 4 Die Passivierungszone der (FeCoNiCr)-Mo LC-Beschichtung ist breiter, während die Passivierungszone von FeCoNiCr schmaler ist, was darauf hindeutet, dass die Einführung des Elements Mo die Korrosionsbeständigkeit effektiv verbessert.
Schlussfolgerung
Die Auswirkungen der Molybdän-HEA-FeCoNiCr-Legierung auf die Formgebung, die Mikrostruktur und die Korrosionseigenschaften der LC-Beschichtung wurden untersucht. Es wurde festgestellt, dass die Zugabe von Molybdän zu gasverdüstem FeCoNiCr-Pulver die metallurgische Bindung und die Korrosionsbeständigkeit der LC-Beschichtung aus HEA FeCoNiCr-Legierung verbessert.