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एएसटीएम A240 304 316 स्टेनलेस स्टील मध्यम मोटी प्लेट को चीन फैक्टरी मूल्य में काटा और अनुकूलित किया जा सकता है
सामग्री ग्रेड: 201/304/304l/316/316l/321/309s/310s/410/420/430/904l/2205/2507
प्रकार: फेरिटिक, ऑस्टेनाइट, मार्टेंसाइट, डुप्लेक्स
प्रौद्योगिकी: कोल्ड रोल्ड और हॉट रोल्ड
प्रमाणपत्र: आईएसओ9001, सीई, एसजीएस हर साल
सेवा: तृतीय पक्ष परीक्षण
डिलिवरी: 10-15 दिनों के भीतर या मात्रा पर विचार करते हुए
स्टेनलेस स्टील एक लौह मिश्र धातु है जिसमें न्यूनतम क्रोमियम सामग्री 10.5 प्रतिशत होती है।क्रोमियम सामग्री स्टील की सतह पर एक पतली क्रोमियम ऑक्साइड फिल्म बनाती है जिसे पैसिवेशन परत कहा जाता है।यह परत स्टील की सतह पर जंग लगने से रोकती है;स्टील में क्रोमियम की मात्रा जितनी अधिक होगी, संक्षारण प्रतिरोध उतना ही अधिक होगा।
स्टील में कार्बन, सिलिकॉन और मैंगनीज जैसे अन्य तत्व भी विभिन्न मात्रा में होते हैं।संक्षारण प्रतिरोध (निकल) और फॉर्मेबिलिटी (मोलिब्डेनम) को बढ़ाने के लिए अन्य तत्वों को जोड़ा जा सकता है।
| माल की आपूर्ति: | ||||||||||||
| एएसटीएम/एएसएमई | एन ग्रेड | रासायनिक घटक % | ||||||||||
| C | Cr | Ni | Mn | P | S | Mo | Si | Cu | N | अन्य | ||
| 201 |
| ≤0.15 | 16.00-18.00 | 3.50-5.50 | 5.50－7.50 | ≤0.060 | ≤0.030 | - | ≤1.00 | - | ≤0.25 | - |
| 301 | 1.4310 | ≤0.15 | 16.00-18.00 | 6.00-8.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | - | ≤1.00 | - | 0.1 | - |
| 304 | 1.4301 | ≤0.08 | 18.00-20.00 | 8.00-10.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | - | ≤0.75 | - | - | - |
| 304 L | 1.4307 | ≤0.030 | 18.00-20.00 | 8.00-10.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | - | ≤0.75 | - | - | - |
| 304एच | 1.4948 | 0.04~0.10 | 18.00-20.00 | 8.00-10.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | - | ≤0.75 | - | - | - |
| 309एस | 1.4828 | ≤0.08 | 22.00-24.00 | 12.00-15.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | - | ≤0.75 | - | - | - |
| 309एच |
| 0.04~0.10 | 22.00-24.00 | 12.00-15.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | - | ≤0.75 | - | - | - |
| 310एस | 1.4842 | ≤0.08 | 24.00-26.00 | 19.00-22.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | - | ≤1.5 | - | - | - |
| 310एच | 1.4821 | 0.04~0.10 | 24.00-26.00 | 19.00-22.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | - | ≤1.5 | - | - | - |
| 316 | 1.4401 | ≤0.08 | 16.00-18.50 | 10.00-14.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | 2.00-3.00 | ≤0.75 | - | - | - |
| 316एल | 1.4404 | ≤0.030 | 16.00-18.00 | 10.00-14.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | 2.00-3.00 | ≤0.75 | - | - | - |
| 316एच |
| 0.04~0.10 | 16.00-18.00 | 10.00-14.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | 2.00-3.00 | ≤0.75 | - | 0.10-0.22 | - |
| 316ति | 1.4571 | ≤0.08 | 16.00-18.50 | 10.00-14.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | 2.00-3.00 | ≤0.75 | - | - | Ti5(C+N)~0.7 |
| 317एल | 1.4438 | ≤0.03 | 18.00-20.00 | 11.00-15.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | 3.00-4.00 | ≤0.75 | - | 0.1 | - |
| 321 | 1.4541 | ≤0.08 | 17.00-19.00 | 9.00-12.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | - | ≤0.75 | - | 0.1 | Ti5(C+N)~0.7 |
| 321एच | 1.494 | 0.04~0.10 | 17.00-19.00 | 9.00-12.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | - | ≤0.75 | - | 0.1 | Ti4(C+N)~0.7 |
| 347 | 1.4550 | ≤0.08 | 17.00-19.00 | 9.00-13.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | - | ≤0.75 | - | - | Nb≥10*C%-1.0 |
| 347एच | 1.4942 | 0.04~0.10 | 17.00-19.00 | 9.00-13.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | - | ≤0.75 | - | - | Nb≥8*C%-1.0 |
| 409 | S40900 | ≤0.03 | 10.50-11.70 | 0.5 | ≤1.00 | ≤0.040 | ≤0.020 | - | ≤1.00 | - | 0.03 | Ti6(C+N)-0.5 Nb0.17 |
| 410 | 1Cr13 | 0.08~0.15 | 11.50-13.50 | - | ≤1.00 | ≤0.040 | ≤0.030 | - | ≤1.00 | - | - | - |
| 420 | 2Cr13 | ≥0.15 | 12.00-14.00 | - | ≤1.00 | ≤0.040 | ≤0.030 | - | ≤1.00 | - | - | - |
| 430 | एस43000 | ≤0.12 | 16.00-18.00 | 0.75 | ≤1.00 | ≤0.040 | ≤0.030 | - | ≤1.00 | - | - | - |
| 431 | 1Cr17Ni2 | ≤0.2 | 15.00-17.00 | 1.25-2.50 | ≤1.00 | ≤0.040 | ≤0.030 | - | ≤1.00 | - | - | - |
| 440C | 11Cr17 | 0.95-1.20 | 16.00-18.00 | - | ≤1.00 | ≤0.040 | ≤0.030 | 0.75 | ≤1.00 | - | - | - |
| 17-4पीएच | 630/1.4542 | ≤0.07 | 15.50-17.50 | 3.00-5.00 | ≤1.00 | ≤0.040 | ≤0.030 | - | ≤1.00 | 3.00-5.00 | - | एनबी+टीए:0.15-0.45 |
| 17-7पीएच | 631 | ≤0.09 | 16.00-18.00 | 6.50-7.50 | ≤1.00 | ≤0.040 | ≤0.030 | - | ≤1.00 | - | - | अल 0.75-1.50 |
| आकार की आपूर्ति: | ||||||
| 3 | 3*1000*2000 | 3*1219*2438 | 3*1500*3000 | 3*1500*6000 | ||
| 4 | 4*1000*2000 | 4*1219*2438 | 4*1500*3000 | 4*1500*6000 | ||
| 5 | 5*1000*2000 | 5*1219*2438 | 5*1500*3000 | 5*1500*6000 | ||
| 6 | 6*1000*2000 | 6*1219*2438 | 6*1500*3000 | 6*1500*6000 | ||
| 7 | 7*1000*2000 | 7*1219*2438 | 7*1500*3000 | 7*1500*6000 | ||
| 8 | 8*1000*2000 | 8*1219*2438 | 8*1500*3000 | 8*1500*6000 | ||
| 9 | 9*1000*2000 | 9*1219*2438 | 9*1500*3000 | 9*1500*6000 | ||
| 10.0 | 10*1000*2000 | 10*1219*2438 | 10*1500*3000 | 10*1500*6000 | ||
| 12.0 | 12*1000*2000 | 12*1219*2438 | 12*1500*3000 | 12*1500*6000 | ||
| 14.0 | 14*1000*2000 | 14*1219*2438 | 14*1500*3000 | 14*1500*6000 | ||
| 16.0 | 16*1000*2000 | 16*1219*2438 | 14*1500*3000 | 14*1500*6000 | ||
| 18.0 | 18*1000*2000 | 18*1219*2438 | 18*1500*3000 | 18*1500*6000 | ||
| 20 | 20*1000*2000 | 20*1219*2438 | 20*1500*3000 | 20*1500*6000 |
उच्च कार्बन मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील (एचसीएमएसएस) का व्यवहार जिसमें लगभग 22.5 वोल्ट शामिल है।क्रोमियम (सीआर) और वैनेडियम (वी) की उच्च सामग्री वाले % कार्बाइड को इलेक्ट्रॉन बीम पिघलने (ईबीएम) द्वारा तय किया गया था।माइक्रोस्ट्रक्चर मार्टेंसाइट और अवशिष्ट ऑस्टेनाइट चरणों से बना है, सबमाइक्रोन उच्च वी और माइक्रोन उच्च सीआर कार्बाइड समान रूप से वितरित होते हैं, और कठोरता अपेक्षाकृत अधिक होती है।घिसे हुए ट्रैक से विरोधी बॉडी में सामग्री के स्थानांतरण के कारण स्थिर अवस्था भार बढ़ने के साथ सीओएफ लगभग 14.1% कम हो जाता है।उसी तरह से उपचारित मार्टेंसिटिक टूल स्टील्स की तुलना में, कम लागू भार पर एचसीएमएसएस की पहनने की दर लगभग समान है।प्रमुख घिसाव तंत्र घर्षण द्वारा स्टील मैट्रिक्स को हटाना है जिसके बाद घिसाव ट्रैक का ऑक्सीकरण होता है, जबकि तीन-घटक अपघर्षक घिसाव बढ़ते भार के साथ होता है।क्रॉस-सेक्शनल कठोरता मानचित्रण द्वारा पहचाने गए घिसाव के निशान के नीचे प्लास्टिक विरूपण के क्षेत्र।घिसाव की स्थिति बढ़ने पर होने वाली विशिष्ट घटनाओं को कार्बाइड क्रैकिंग, उच्च वैनेडियम कार्बाइड टियरआउट और डाई क्रैकिंग के रूप में वर्णित किया गया है।यह शोध एचसीएमएसएस एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग की पहनने की विशेषताओं पर प्रकाश डालता है, जो शाफ्ट से लेकर प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्ड तक पहनने वाले अनुप्रयोगों के लिए ईबीएम घटकों के उत्पादन का मार्ग प्रशस्त कर सकता है।
स्टेनलेस स्टील (एसएस) स्टील का एक बहुमुखी परिवार है जो अपने उच्च संक्षारण प्रतिरोध और उपयुक्त यांत्रिक गुणों1,2,3 के कारण एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव, भोजन और कई अन्य अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।उनका उच्च संक्षारण प्रतिरोध HC में क्रोमियम (11.5 wt.% से अधिक) की उच्च सामग्री के कारण होता है, जो सतह1 पर उच्च क्रोमियम सामग्री के साथ ऑक्साइड फिल्म के निर्माण में योगदान देता है।हालाँकि, अधिकांश स्टेनलेस स्टील ग्रेड में कार्बन की मात्रा कम होती है और इसलिए कठोरता और पहनने का प्रतिरोध सीमित होता है, जिसके परिणामस्वरूप एयरोस्पेस लैंडिंग घटकों जैसे पहनने से संबंधित उपकरणों में सेवा जीवन कम हो जाता है।आमतौर पर उनकी कठोरता कम होती है (180 से 450 एचवी की सीमा में), केवल कुछ हीट ट्रीटेड मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील्स में उच्च कठोरता (700 एचवी तक) और उच्च कार्बन सामग्री (1.2 डब्ल्यूटी% तक) होती है, जो इसमें योगदान कर सकती है। मार्टेंसाइट का निर्माण.1. संक्षेप में, एक उच्च कार्बन सामग्री मार्टेंसिटिक परिवर्तन तापमान को कम करती है, जिससे पूरी तरह से मार्टेंसिटिक माइक्रोस्ट्रक्चर का निर्माण होता है और उच्च शीतलन दर पर पहनने के लिए प्रतिरोधी माइक्रोस्ट्रक्चर का अधिग्रहण होता है।डाई के पहनने के प्रतिरोध को और बेहतर बनाने के लिए कठोर चरणों (उदाहरण के लिए, कार्बाइड) को स्टील मैट्रिक्स में जोड़ा जा सकता है।
एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (एएम) की शुरूआत से वांछित संरचना, सूक्ष्म संरचनात्मक विशेषताओं और बेहतर यांत्रिक गुणों5,6 के साथ नई सामग्री का उत्पादन किया जा सकता है।उदाहरण के लिए, पाउडर बेड मेल्टिंग (पीबीएफ), सबसे अधिक व्यवसायिक एडिटिव वेल्डिंग प्रक्रियाओं में से एक, जिसमें लेजर या इलेक्ट्रॉन बीम जैसे ताप स्रोतों का उपयोग करके पाउडर को पिघलाकर बारीकी से आकार के हिस्से बनाने के लिए पूर्व-मिश्र धातु पाउडर का जमाव शामिल होता है।कई अध्ययनों से पता चला है कि एडिटिवली मशीनीकृत स्टेनलेस स्टील के हिस्से पारंपरिक रूप से बने हिस्सों से बेहतर प्रदर्शन कर सकते हैं।उदाहरण के लिए, एडिटिव प्रोसेसिंग के अधीन ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स को उनके महीन माइक्रोस्ट्रक्चर (यानी, हॉल-पेच संबंध)3,8,9 के कारण बेहतर यांत्रिक गुणों वाला दिखाया गया है।एएम-उपचारित फेरिटिक स्टेनलेस स्टील का ताप उपचार अतिरिक्त अवक्षेप उत्पन्न करता है जो उनके पारंपरिक समकक्षों के समान यांत्रिक गुण प्रदान करता है।उच्च शक्ति और कठोरता के साथ दोहरे चरण वाले स्टेनलेस स्टील को अपनाया गया, जिसे एडिटिव प्रोसेसिंग द्वारा संसाधित किया गया, जहां माइक्रोस्ट्रक्चर11 में क्रोमियम-समृद्ध इंटरमेटेलिक चरणों के कारण बेहतर यांत्रिक गुण होते हैं।इसके अलावा, माइक्रोस्ट्रक्चर में बरकरार ऑस्टेनाइट को नियंत्रित करके और मशीनिंग और गर्मी उपचार पैरामीटर 3,12,13,14 को अनुकूलित करके एडिटिव कठोर मार्टेंसिटिक और पीएच स्टेनलेस स्टील्स के बेहतर यांत्रिक गुणों को प्राप्त किया जा सकता है।
आज तक, एएम ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स के ट्राइबोलॉजिकल गुणों पर अन्य स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में अधिक ध्यान दिया गया है।316एल से उपचारित पाउडर की एक परत (एल-पीबीएफ) में लेजर पिघलने के जनजातीय व्यवहार का एएम प्रसंस्करण मापदंडों के एक कार्य के रूप में अध्ययन किया गया था।यह दिखाया गया है कि स्कैनिंग गति को कम करके या लेजर शक्ति को बढ़ाकर सरंध्रता को कम करने से पहनने के प्रतिरोध में सुधार हो सकता है।15,16।ली एट अल.17 ने विभिन्न मापदंडों (भार, आवृत्ति और तापमान) के तहत ड्राई स्लाइडिंग वियर का परीक्षण किया और दिखाया कि कमरे के तापमान पर वियर मुख्य वियर तंत्र है, जबकि स्लाइडिंग गति और तापमान में वृद्धि ऑक्सीकरण को बढ़ावा देती है।परिणामी ऑक्साइड परत असर के संचालन को सुनिश्चित करती है, बढ़ते तापमान के साथ घर्षण कम हो जाता है, और उच्च तापमान पर पहनने की दर बढ़ जाती है।अन्य अध्ययनों में, L-PBF उपचारित 316L मैट्रिक्स में TiC18, TiB219 और SiC20 कणों को जोड़ने से कठोर कणों के आयतन अंश में वृद्धि के साथ घने कार्य कठोर घर्षण परत का निर्माण करके पहनने के प्रतिरोध में सुधार हुआ।एल-पीबीएफ12 उपचारित पीएच स्टील और एसएस11 डुप्लेक्स स्टील में एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत भी देखी गई है, जो दर्शाता है कि पोस्ट-हीट ट्रीटमेंट12 द्वारा बरकरार ऑस्टेनाइट को सीमित करने से पहनने के प्रतिरोध में सुधार हो सकता है।जैसा कि यहां संक्षेप में बताया गया है, साहित्य मुख्य रूप से 316एल एसएस श्रृंखला के जनजातीय प्रदर्शन पर केंद्रित है, जबकि बहुत अधिक कार्बन सामग्री के साथ मार्टेंसिटिक एडिटिवली निर्मित स्टेनलेस स्टील्स की एक श्रृंखला के जनजातीय प्रदर्शन पर बहुत कम डेटा है।
इलेक्ट्रॉन बीम मेल्टिंग (ईबीएम) एल-पीबीएफ के समान एक तकनीक है जो उच्च तापमान और स्कैन दर 21, 22 तक पहुंचने की क्षमता के कारण उच्च वैनेडियम और क्रोमियम कार्बाइड जैसे दुर्दम्य कार्बाइड के साथ माइक्रोस्ट्रक्चर बनाने में सक्षम है। स्टेनलेस के ईबीएम प्रसंस्करण पर मौजूदा साहित्य स्टील मुख्य रूप से दरारों और छिद्रों के बिना एक सूक्ष्म संरचना प्राप्त करने और यांत्रिक गुणों23, 24, 25, 26 में सुधार करने के लिए इष्टतम ईएलएम प्रसंस्करण मापदंडों को निर्धारित करने पर केंद्रित है, जबकि ईबीएम उपचारित स्टेनलेस स्टील के ट्राइबोलॉजिकल गुणों पर काम किया जाता है।अब तक, ईएलआर से उपचारित उच्च-कार्बन मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील के पहनने के तंत्र का अध्ययन सीमित परिस्थितियों में किया गया है, और अपघर्षक (सैंडपेपर परीक्षण), शुष्क और मिट्टी-क्षरण की स्थिति 27 के तहत गंभीर प्लास्टिक विरूपण होने की सूचना मिली है।
इस अध्ययन ने नीचे वर्णित सूखी स्लाइडिंग स्थितियों के तहत ईएलआर के साथ इलाज किए गए उच्च कार्बन मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील के पहनने के प्रतिरोध और घर्षण गुणों की जांच की।सबसे पहले, स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (एसईएम), ऊर्जा फैलाने वाले एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी (ईडीएक्स), एक्स-रे विवर्तन और छवि विश्लेषण का उपयोग करके माइक्रोस्ट्रक्चरल विशेषताओं की विशेषता बताई गई थी।इन विधियों से प्राप्त डेटा को फिर विभिन्न भारों के तहत शुष्क प्रत्यावर्ती परीक्षणों के माध्यम से जनजातीय व्यवहार के अवलोकन के आधार के रूप में उपयोग किया जाता है, और अंत में एसईएम-ईडीएक्स और लेजर प्रोफिलोमीटर का उपयोग करके घिसी हुई सतह आकृति विज्ञान की जांच की जाती है।पहनने की दर को निर्धारित किया गया और समान रूप से उपचारित मार्टेंसिटिक टूल स्टील्स के साथ तुलना की गई।ऐसा इस एसएस प्रणाली की तुलना एक ही प्रकार के उपचार के साथ अधिक सामान्यतः उपयोग की जाने वाली घिसी-पिटी प्रणालियों से करने के लिए आधार तैयार करने के लिए किया गया था।अंत में, कठोरता मानचित्रण एल्गोरिदम का उपयोग करके पहनने के पथ का एक क्रॉस-अनुभागीय मानचित्र दिखाया जाता है जो संपर्क के दौरान होने वाले प्लास्टिक विरूपण को प्रकट करता है।यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस अध्ययन के लिए जनजातीय परीक्षण इस नई सामग्री के जनजातीय गुणों को बेहतर ढंग से समझने के लिए आयोजित किए गए थे, न कि किसी विशिष्ट अनुप्रयोग का अनुकरण करने के लिए।यह अध्ययन कठोर वातावरण में संचालन की आवश्यकता वाले घिसे-पिटे अनुप्रयोगों के लिए नए एडिटिवली उत्पादित मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील के ट्राइबोलॉजिकल गुणों की बेहतर समझ में योगदान देता है।
विबेनाइट® 350 ब्रांड नाम के तहत ईएलआर से उपचारित उच्च कार्बन मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील (एचसीएमएसएस) के नमूने वीबीएन कंपोनेंट्स एबी, स्वीडन द्वारा विकसित और आपूर्ति किए गए थे।नमूने की नाममात्र रासायनिक संरचना: 1.9 C, 20.0 Cr, 1.0 Mo, 4.0 V, 73.1 Fe (wt.%)।सबसे पहले, इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनिंग (ईडीएम) का उपयोग करके किसी भी पोस्ट-थर्मल उपचार के बिना प्राप्त आयताकार नमूनों (42 मिमी × 22 मिमी × 7 मिमी) से ड्राई स्लाइडिंग नमूने (40 मिमी × 20 मिमी × 5 मिमी) बनाए गए थे।फिर नमूनों को लगभग 0.15 माइक्रोन की सतह खुरदरापन (आरए) प्राप्त करने के लिए 240 से 2400 आर के अनाज के आकार के साथ सीआईसी सैंडपेपर के साथ क्रमिक रूप से जमीन पर रखा गया था।इसके अलावा, 1.5 C, 4.0 Cr, 2.5 Mo, 2.5 W, 4.0 V, 85.5 Fe (wt.%) की नाममात्र रासायनिक संरचना के साथ EBM-उपचारित उच्च-कार्बन मार्टेंसिटिक टूल स्टील (HCMTS) के नमूने (व्यावसायिक रूप से जाना जाता है) विबेनाइट® 150) भी इसी तरह तैयार किया गया है।एचसीएमटीएस में मात्रा के हिसाब से 8% कार्बाइड होते हैं और इसका उपयोग केवल एचसीएमएसएस घिसाव दर डेटा की तुलना करने के लिए किया जाता है।
एचसीएमएसएस का माइक्रोस्ट्रक्चरल लक्षण वर्णन ऑक्सफोर्ड इंस्ट्रूमेंट्स के ऊर्जा फैलाने वाले एक्स-रे (ईडीएक्स) एक्समैक्स80 डिटेक्टर से सुसज्जित एसईएम (एफईआई क्वांटा 250, यूएसए) का उपयोग करके किया गया था।3500 µm2 वाले तीन यादृच्छिक फोटोमाइक्रोग्राफ को बैकस्कैटर इलेक्ट्रॉन (बीएसई) मोड में लिया गया और फिर क्षेत्र अंश (यानी वॉल्यूम अंश), आकार और आकार निर्धारित करने के लिए छवि विश्लेषण (इमेजजे®)28 का उपयोग करके विश्लेषण किया गया।देखी गई विशिष्ट आकृति विज्ञान के कारण, क्षेत्रफल अंश को आयतन अंश के बराबर लिया गया।इसके अलावा, कार्बाइड के आकार कारक की गणना आकार कारक समीकरण (Shfa) का उपयोग करके की जाती है:
यहां Ai कार्बाइड का क्षेत्रफल (µm2) है और Pi कार्बाइड की परिधि (µm)29 है।चरणों की पहचान करने के लिए, सह-Kα विकिरण (λ = 1.79026 Å) के साथ एक एक्स-रे डिफ्रेक्टोमीटर (लिंक्सआई 1 डी स्ट्रिप डिटेक्टर के साथ ब्रूकर डी 8 डिस्कवर) का उपयोग करके पाउडर एक्स-रे विवर्तन (एक्सआरडी) किया गया था।नमूने को 0.02° के चरण आकार और 2 सेकंड के चरण समय के साथ 35° से 130° तक 2θ रेंज पर स्कैन करें।XRD डेटा का विश्लेषण Diffract.EVA सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके किया गया था, जिसने 2021 में क्रिस्टलोग्राफ़िक डेटाबेस को अपडेट किया था। इसके अलावा, माइक्रोहार्डनेस निर्धारित करने के लिए एक विकर्स कठोरता परीक्षक (स्ट्रुअर्स ड्यूरास्कैन 80, ऑस्ट्रिया) का उपयोग किया गया था।एएसटीएम ई384-17 30 मानक के अनुसार, 5 केजीएफ पर 10 एस के लिए 0.35 मिमी वृद्धि में मेटलोग्राफिक रूप से तैयार नमूनों पर 30 प्रिंट बनाए गए थे।लेखकों ने पहले HCMTS31 की सूक्ष्म संरचनात्मक विशेषताओं की विशेषता बताई है।
एक बॉल प्लेट ट्राइबोमीटर (ब्रूकर यूनिवर्सल मैकेनिकल टेस्टर ट्राइबोलैब, यूएसए) का उपयोग ड्राई रिसीप्रोकेटिंग वियर टेस्ट करने के लिए किया गया था, जिसका कॉन्फ़िगरेशन अन्यत्र विस्तृत है31।परीक्षण पैरामीटर इस प्रकार हैं: मानक 32 एएसटीएम जी133-05 के अनुसार, लोड 3 एन, आवृत्ति 1 हर्ट्ज, स्ट्रोक 3 मिमी, अवधि 1 घंटा।लगभग 1500 एचवी की मैक्रोहार्डनेस और लगभग 0.05 µm की सतह खुरदरापन (रा) के साथ 10 मिमी के व्यास के साथ रेडहिल प्रिसिजन, चेक गणराज्य द्वारा प्रदान की गई एल्युमीनियम ऑक्साइड बॉल्स (Al2O3, सटीकता वर्ग 28/आईएसओ 3290) का उपयोग काउंटरवेट के रूप में किया गया था। .संतुलन के कारण होने वाले ऑक्सीकरण के प्रभावों को रोकने और गंभीर घिसाव की स्थिति के तहत नमूनों के पहनने के तंत्र को बेहतर ढंग से समझने के लिए संतुलन को चुना गया था।यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मौजूदा अध्ययनों के साथ पहनने की दर डेटा की तुलना करने के लिए परीक्षण पैरामीटर Ref.8 के समान हैं।इसके अलावा, उच्च भार पर जनजातीय प्रदर्शन को सत्यापित करने के लिए 10 एन के भार के साथ पारस्परिक परीक्षणों की एक श्रृंखला की गई, जबकि अन्य परीक्षण पैरामीटर स्थिर रहे।हर्ट्ज़ के अनुसार प्रारंभिक संपर्क दबाव क्रमशः 3 एन और 10 एन पर 7.7 एमपीए और 11.5 एमपीए हैं।पहनने के परीक्षण के दौरान, घर्षण बल को 45 हर्ट्ज की आवृत्ति पर दर्ज किया गया और घर्षण के औसत गुणांक (सीओएफ) की गणना की गई।प्रत्येक भार के लिए, परिवेशीय परिस्थितियों में तीन माप लिए गए।
ऊपर वर्णित एसईएम का उपयोग करके पहनने के प्रक्षेपवक्र की जांच की गई थी, और एज़्टेक अधिग्रहण पहनने की सतह विश्लेषण सॉफ्टवेयर का उपयोग करके ईएमएफ विश्लेषण किया गया था।युग्मित क्यूब की घिसी हुई सतह की जांच एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप (कीएंस वीएचएक्स-5000, जापान) का उपयोग करके की गई थी।एक गैर-संपर्क लेजर प्रोफाइलर (नैनोफोकस µस्कैन, जर्मनी) ने ज़ेड अक्ष के साथ ±0.1 µm और x और y अक्षों के साथ 5 µm के ऊर्ध्वाधर रिज़ॉल्यूशन के साथ पहनने के निशान को स्कैन किया।प्रोफ़ाइल माप से प्राप्त x, y, z निर्देशांक का उपयोग करके मैटलैब® में पहनने के निशान की सतह प्रोफ़ाइल मानचित्र बनाया गया था।सतह प्रोफ़ाइल मानचित्र से निकाले गए कई ऊर्ध्वाधर पहनने के पथ प्रोफाइल का उपयोग पहनने के पथ पर पहनने की मात्रा के नुकसान की गणना करने के लिए किया जाता है।वॉल्यूम हानि की गणना तार प्रोफ़ाइल के औसत क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र और पहनने वाले ट्रैक की लंबाई के उत्पाद के रूप में की गई थी, और इस विधि के अतिरिक्त विवरण पहले लेखकों द्वारा वर्णित किए गए हैं33।यहां से, विशिष्ट घिसाव दर (k) निम्नलिखित सूत्र से प्राप्त की जाती है:
यहां V घिसाव के कारण होने वाली मात्रा में हानि (मिमी3) है, W लागू भार (N) है, L स्लाइडिंग दूरी (मिमी) है, और k विशिष्ट घिसाव दर (मिमी3/Nm)34 है।एचसीएमएसएस पहनने की दर की तुलना करने के लिए एचसीएमटीएस के लिए घर्षण डेटा और सतह प्रोफ़ाइल मानचित्र पूरक सामग्री (पूरक चित्रा एस 1 और चित्रा एस 2) में शामिल हैं।
इस अध्ययन में, घिसाव क्षेत्र के प्लास्टिक विरूपण व्यवहार (यानी संपर्क दबाव के कारण सख्त होना) को प्रदर्शित करने के लिए घिसाव पथ के एक क्रॉस-अनुभागीय कठोरता मानचित्र का उपयोग किया गया था।पॉलिश किए गए नमूनों को एक कटिंग मशीन (स्ट्रूअर्स एक्यूटोम-5, ऑस्ट्रिया) पर एल्यूमीनियम ऑक्साइड कटिंग व्हील से काटा गया और नमूनों की मोटाई के साथ 240 से 4000 पी तक सीआईसी सैंडपेपर ग्रेड के साथ पॉलिश किया गया।ASTM E348-17 के अनुसार 0.5 kgf 10 s और 0.1 मिमी दूरी पर सूक्ष्म कठोरता माप।प्रिंटों को सतह से लगभग 60 µm नीचे 1.26 × 0.3 मिमी2 आयताकार ग्रिड पर रखा गया था (चित्र 1) और फिर अन्यत्र वर्णित कस्टम मैटलैब® कोड का उपयोग करके एक कठोरता मानचित्र प्रस्तुत किया गया था।इसके अलावा, एसईएम का उपयोग करके पहनने वाले क्षेत्र के क्रॉस सेक्शन की सूक्ष्म संरचना की जांच की गई।
क्रॉस सेक्शन (ए) का स्थान दिखाने वाले पहनने के निशान का योजनाबद्ध और क्रॉस सेक्शन (बी) में पहचाने गए निशान को दिखाने वाले कठोरता मानचित्र का एक ऑप्टिकल माइक्रोग्राफ।
ईएलपी से उपचारित एचसीएमएसएस की सूक्ष्म संरचना में एक मैट्रिक्स से घिरा हुआ एक सजातीय कार्बाइड नेटवर्क होता है (चित्र 2 ए, बी)।ईडीएक्स विश्लेषण से पता चला कि ग्रे और डार्क कार्बाइड क्रमशः क्रोमियम और वैनेडियम समृद्ध कार्बाइड थे (तालिका 1)।छवि विश्लेषण से गणना की गई, कार्बाइड का आयतन अंश ~22.5% (~18.2% उच्च क्रोमियम कार्बाइड और ~4.3% उच्च वैनेडियम कार्बाइड) होने का अनुमान है।मानक विचलन के साथ औसत अनाज का आकार वी और सीआर समृद्ध कार्बाइड के लिए क्रमशः 0.64 ± 0.2 µm और 1.84 ± 0.4 µm है (चित्र 2सी, डी)।उच्च वी कार्बाइड लगभग 0.88±0.03 के आकार कारक (±एसडी) के साथ गोल होते हैं क्योंकि 1 के करीब आकार कारक मान गोल कार्बाइड के अनुरूप होते हैं।इसके विपरीत, उच्च क्रोमियम कार्बाइड लगभग 0.56 ± 0.01 के आकार कारक के साथ पूरी तरह से गोल नहीं होते हैं, जो ढेर के कारण हो सकता है।जैसा कि चित्र 2ई में दिखाया गया है, एचसीएमएसएस एक्स-रे पैटर्न पर मार्टेंसाइट (α, बीसीसी) और बरकरार ऑस्टेनाइट (γ', एफसीसी) विवर्तन चोटियों का पता लगाया गया था।इसके अलावा, एक्स-रे पैटर्न द्वितीयक कार्बाइड की उपस्थिति को दर्शाता है।उच्च क्रोमियम कार्बाइड की पहचान M3C2 और M23C6 प्रकार के कार्बाइड के रूप में की गई है।साहित्यिक आंकड़ों के अनुसार, वीसी कार्बाइड की 36,37,38 विवर्तन चोटियाँ ≈43° और 63° पर दर्ज की गईं, जिससे पता चलता है कि वीसी चोटियाँ क्रोमियम-समृद्ध कार्बाइड की एम23सी6 चोटियों से ढकी हुई थीं (चित्र 2ई)।
कम आवर्धन पर ईबीएल (ए) और उच्च आवर्धन पर (बी) के साथ इलाज किए गए उच्च कार्बन मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील की सूक्ष्म संरचना, क्रोमियम और वैनेडियम समृद्ध कार्बाइड और एक स्टेनलेस स्टील मैट्रिक्स (इलेक्ट्रॉन बैकस्कैटरिंग मोड) दिखाती है।क्रोमियम-रिच (सी) और वैनेडियम-रिच (डी) कार्बाइड के अनाज के आकार के वितरण को दर्शाने वाले बार ग्राफ।एक्स-रे पैटर्न माइक्रोस्ट्रक्चर (डी) में मार्टेंसाइट, बरकरार ऑस्टेनाइट और कार्बाइड की उपस्थिति को दर्शाता है।
औसत सूक्ष्म कठोरता 625.7 + 7.5 एचवी5 है, जो गर्मी उपचार के बिना पारंपरिक रूप से संसाधित मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील (450 एचवी)1 की तुलना में अपेक्षाकृत उच्च कठोरता दिखाती है।उच्च वी कार्बाइड और उच्च सीआर कार्बाइड की नैनोइंडेंटेशन कठोरता क्रमशः 12 और 32.5 GPa39 और 13–22 GPa40 के बीच बताई गई है।इस प्रकार, ईएलपी से उपचारित एचसीएमएसएस की उच्च कठोरता उच्च कार्बन सामग्री के कारण होती है, जो कार्बाइड नेटवर्क के निर्माण को बढ़ावा देती है।इस प्रकार, ईएलपी से उपचारित एचएसएमएसएस बिना किसी अतिरिक्त पोस्ट-थर्मल उपचार के अच्छी सूक्ष्म संरचनात्मक विशेषताओं और कठोरता को दर्शाता है।
3 एन और 10 एन पर नमूनों के लिए घर्षण के औसत गुणांक (सीओएफ) के वक्र चित्र 3 में प्रस्तुत किए गए हैं, न्यूनतम और अधिकतम घर्षण मूल्यों की सीमा पारभासी छायांकन के साथ चिह्नित है।प्रत्येक वक्र एक रन-इन चरण और एक स्थिर अवस्था चरण को दर्शाता है।रन-इन चरण 0.41 ± 0.24.3 एन के सीओएफ (±एसडी) के साथ 1.2 मीटर पर और 0.71 ± 0.16.10 एन के सीओएफ के साथ 3.7 मीटर पर समाप्त होता है, घर्षण बंद होने पर चरण स्थिर स्थिति में प्रवेश करने से पहले।जल्दी नहीं बदलता.छोटे संपर्क क्षेत्र और खुरदरे प्रारंभिक प्लास्टिक विरूपण के कारण, 3 एन और 10 एन पर रनिंग-इन चरण के दौरान घर्षण बल तेजी से बढ़ गया, जहां 10 एन पर एक उच्च घर्षण बल और एक लंबी स्लाइडिंग दूरी हुई, जो इसके कारण हो सकती है इस तथ्य से कि 3 एन की तुलना में, सतह की क्षति अधिक है।3 एन और 10 एन के लिए, स्थिर चरण में सीओएफ मान क्रमशः 0.78 ± 0.05 और 0.67 ± 0.01 हैं।सीओएफ व्यावहारिक रूप से 10 एन पर स्थिर है और 3 एन पर धीरे-धीरे बढ़ता है। सीमित साहित्य में, कम लागू भार पर सिरेमिक प्रतिक्रिया निकायों की तुलना में एल-पीबीएफ उपचारित स्टेनलेस स्टील का सीओएफ 0.5 से 0.728, 20, 42 तक होता है, जो कि है इस अध्ययन में मापा गया सीओएफ मूल्यों के साथ अच्छा समझौता।स्थिर अवस्था में बढ़ते भार के साथ सीओएफ में कमी (लगभग 14.1%) को घिसी हुई सतह और समकक्ष के बीच इंटरफेस पर होने वाली सतह के क्षरण के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जिस पर अगले भाग में सतह के विश्लेषण के माध्यम से चर्चा की जाएगी। घिसे-पिटे नमूने.
वीएसएमएसएस नमूनों के घर्षण गुणांक को 3 एन और 10 एन पर स्लाइडिंग पथों पर ईएलपी के साथ इलाज किया जाता है, प्रत्येक वक्र के लिए एक स्थिर चरण चिह्नित किया जाता है।
एचकेएमएस (625.7 एचवी) की विशिष्ट घिसाव दर क्रमशः 3 एन और 10 एन पर 6.56 ± 0.33 × 10-6 मिमी3/एनएम और 9.66 ± 0.37 × 10-6 मिमी3/एनएम अनुमानित है (चित्र 4)।इस प्रकार, बढ़ते भार के साथ घिसाव की दर बढ़ जाती है, जो एल-पीबीएफ और पीएच एसएस17,43 से उपचारित ऑस्टेनाइट पर मौजूदा अध्ययनों के साथ अच्छे समझौते में है।समान ट्राइबोलॉजिकल परिस्थितियों में, 3 एन पर पहनने की दर एल-पीबीएफ (के = 3.50 ± 0.3 × 10-5 मिमी 3/एनएम, 229 एचवी) के साथ इलाज किए गए ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील के लिए लगभग पांचवां है, जैसा कि पिछले मामले में था। .8. इसके अलावा, 3 एन पर एचसीएमएसएस की पहनने की दर पारंपरिक रूप से मशीनीकृत ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में काफी कम थी और विशेष रूप से, अत्यधिक आइसोट्रोपिक दबाए गए स्टील्स (के = 4.20 ± 0.3 × 10-5 मिमी 3) से अधिक थी।/एनएम, 176 एचवी) और कास्ट (के = 4.70 ± 0.3 × 10-5 मिमी3/एनएम, 156 एचवी) मशीनीकृत ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील, 8, क्रमशः।साहित्य में इन अध्ययनों की तुलना में, एचसीएमएसएस के बेहतर पहनने के प्रतिरोध को उच्च कार्बन सामग्री और गठित कार्बाइड नेटवर्क के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप पारंपरिक रूप से मशीनीकृत ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में अधिक कठोरता होती है।एचसीएमएसएस नमूनों की पहनने की दर का और अध्ययन करने के लिए, समान रूप से मशीनीकृत उच्च कार्बन मार्टेंसिटिक टूल स्टील (एचसीएमटीएस) नमूने (790 एचवी की कठोरता के साथ) का तुलना के लिए समान परिस्थितियों (3 एन और 10 एन) के तहत परीक्षण किया गया था;अनुपूरक सामग्री एचसीएमटीएस सतह प्रोफ़ाइल मानचित्र (पूरक चित्र S2) है।एचसीएमएसएस (के = 6.56 ± 0.34 × 10-6 मिमी3/एनएम) की पहनने की दर लगभग 3 एन (के = 6.65 ± 0.68 × 10-6 मिमी 3/एनएम) पर एचसीएमटीएस के समान है, जो उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध को इंगित करता है .इन विशेषताओं को मुख्य रूप से एचसीएमएसएस की सूक्ष्म संरचनात्मक विशेषताओं (यानी मैट्रिक्स में कार्बाइड कणों की उच्च कार्बाइड सामग्री, आकार, आकार और वितरण, जैसा कि धारा 3.1 में वर्णित है) के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है।जैसा कि पहले बताया गया है31,44, कार्बाइड सामग्री घिसाव के निशान की चौड़ाई और गहराई और सूक्ष्म-अपघर्षक घिसाव के तंत्र को प्रभावित करती है।हालाँकि, कार्बाइड की मात्रा 10 N पर डाई की सुरक्षा के लिए अपर्याप्त है, जिसके परिणामस्वरूप घिसाव बढ़ जाता है।निम्नलिखित अनुभाग में, पहनने की सतह की आकृति विज्ञान और स्थलाकृति का उपयोग अंतर्निहित पहनने और विरूपण तंत्र को समझाने के लिए किया जाता है जो एचसीएमएसएस की पहनने की दर को प्रभावित करते हैं।10 N पर, VCMSS (k = 9.66 ± 0.37 × 10–6 mm3/Nm) की घिसाव दर VKMTS (k = 5.45 ± 0.69 × 10–6 mm3/Nm) से अधिक है।इसके विपरीत, ये पहनने की दरें अभी भी काफी अधिक हैं: समान परीक्षण स्थितियों के तहत, क्रोमियम और स्टेलाइट पर आधारित कोटिंग्स की पहनने की दर एचसीएमएसएस45,46 की तुलना में कम है।अंत में, एल्यूमिना (1500 एचवी) की उच्च कठोरता के कारण, संभोग पहनने की दर नगण्य थी और नमूने से एल्यूमीनियम गेंदों में सामग्री हस्तांतरण के संकेत पाए गए।
उच्च कार्बन मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील (एचएमसीएसएस) की ईएलआर मशीनिंग, उच्च कार्बन मार्टेंसिटिक टूल स्टील (एचसीएमटीएस) और एल-पीबीएफ की ईएलआर मशीनिंग, विभिन्न अनुप्रयोगों में ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील (316एलएसएस) की कास्टिंग और उच्च आइसोट्रोपिक प्रेसिंग (एचआईपी) मशीनिंग में विशिष्ट टूट-फूट गति भरी हुई है.स्कैटरप्लॉट माप के मानक विचलन को दर्शाता है।ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स के लिए डेटा 8 से लिया गया है।
जबकि क्रोमियम और स्टेलाइट जैसे हार्डफेसिंग एडिटिवली मशीनीकृत मिश्र धातु प्रणालियों की तुलना में बेहतर पहनने के प्रतिरोध प्रदान कर सकते हैं, एडिटिव मशीनिंग (1) माइक्रोस्ट्रक्चर में सुधार कर सकती है, खासकर विभिन्न प्रकार के घनत्व वाली सामग्रियों के लिए।अंतिम भाग पर संचालन;और (3) एकीकृत द्रव गतिशील बीयरिंग जैसी नई सतह टोपोलॉजी का निर्माण।इसके अलावा, एएम ज्यामितीय डिज़ाइन लचीलापन प्रदान करता है।यह अध्ययन विशेष रूप से नवीन और महत्वपूर्ण है क्योंकि ईबीएम के साथ इन नव विकसित धातु मिश्र धातुओं की पहनने की विशेषताओं को स्पष्ट करना महत्वपूर्ण है, जिसके लिए वर्तमान साहित्य बहुत सीमित है।
घिसी हुई सतह की आकृति विज्ञान और 3 एन पर घिसे हुए नमूनों की आकृति विज्ञान को अंजीर में दिखाया गया है।5, जहां मुख्य घिसाव तंत्र घर्षण के बाद ऑक्सीकरण है।सबसे पहले, स्टील सब्सट्रेट को प्लास्टिक रूप से विकृत किया जाता है और फिर 1 से 3 माइक्रोमीटर गहरे खांचे बनाने के लिए हटा दिया जाता है, जैसा कि सतह प्रोफ़ाइल (छवि 5 ए) में दिखाया गया है।निरंतर फिसलने से उत्पन्न घर्षण गर्मी के कारण, हटाई गई सामग्री ट्राइबोलॉजिकल प्रणाली के इंटरफेस पर बनी रहती है, जिससे उच्च क्रोमियम और वैनेडियम कार्बाइड (चित्रा 5 बी और तालिका 2) के आसपास उच्च आयरन ऑक्साइड के छोटे द्वीपों से युक्त एक ट्राइबोलॉजिकल परत बनती है।), जैसा कि एल-पीबीएफ15,17 से उपचारित ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील के लिए भी रिपोर्ट किया गया था।अंजीर पर.5सी घिसाव के निशान के केंद्र में होने वाले तीव्र ऑक्सीकरण को दर्शाता है।इस प्रकार, घर्षण परत का निर्माण घर्षण परत (यानी, ऑक्साइड परत) (छवि 5 एफ) के विनाश से सुगम होता है या सामग्री को हटाने से माइक्रोस्ट्रक्चर के भीतर कमजोर क्षेत्रों में होता है, जिससे सामग्री को हटाने में तेजी आती है।दोनों ही मामलों में, घर्षण परत के नष्ट होने से इंटरफ़ेस पर पहनने वाले उत्पादों का निर्माण होता है, जो स्थिर अवस्था 3N में CoF में वृद्धि की प्रवृत्ति का कारण हो सकता है (चित्र 3)।इसके अलावा, वियर ट्रैक पर ऑक्साइड और ढीले घिसाव वाले कणों के कारण तीन-भाग के घिसाव के संकेत हैं, जो अंततः सब्सट्रेट पर सूक्ष्म खरोंच के गठन की ओर जाता है (छवि 5 बी, ई)9,12,47।
3 एन पर ईएलपी के साथ इलाज किए गए उच्च कार्बन मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील की पहनने की सतह आकृति विज्ञान की सतह प्रोफ़ाइल (ए) और फोटोमाइक्रोग्राफ (बी-एफ), बीएसई मोड में पहनने के निशान का क्रॉस-सेक्शन (डी) और पहनने की ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी 3 एन (जी) एल्युमिना गोले पर सतह।
स्टील सब्सट्रेट पर बने स्लिप बैंड, घिसाव के कारण प्लास्टिक विरूपण का संकेत देते हैं (चित्र 5ई)।एल-पीबीएफ से उपचारित एसएस47 ऑस्टेनिटिक स्टील के पहनने के व्यवहार के अध्ययन में भी इसी तरह के परिणाम प्राप्त हुए थे।वैनेडियम-समृद्ध कार्बाइड का पुनर्संयोजन भी स्लाइडिंग के दौरान स्टील मैट्रिक्स के प्लास्टिक विरूपण को इंगित करता है (छवि 5e)।घिसाव के निशान के क्रॉस सेक्शन के माइक्रोग्राफ माइक्रोक्रैक (छवि 5 डी) से घिरे छोटे गोल गड्ढों की उपस्थिति दिखाते हैं, जो सतह के पास अत्यधिक प्लास्टिक विरूपण के कारण हो सकता है।एल्युमीनियम ऑक्साइड के गोले में सामग्री का स्थानांतरण सीमित था, जबकि गोले बरकरार रहे (चित्र 5जी)।
बढ़ते भार (10 एन पर) के साथ नमूनों की चौड़ाई और गहराई में वृद्धि हुई, जैसा कि सतह स्थलाकृति मानचित्र (चित्र 6 ए) में दिखाया गया है।घर्षण और ऑक्सीकरण अभी भी प्रमुख घिसाव तंत्र हैं, और घिसाव ट्रैक पर सूक्ष्म खरोंचों की संख्या में वृद्धि से संकेत मिलता है कि 10 एन (छवि 6 बी) पर तीन-भाग घिसाव भी होता है।ईडीएक्स विश्लेषण ने लौह-समृद्ध ऑक्साइड द्वीपों के निर्माण को दिखाया।स्पेक्ट्रा में अल चोटियों ने पुष्टि की कि प्रतिपक्ष से नमूने में पदार्थ का स्थानांतरण 10 एन (छवि 6 सी और तालिका 3) पर हुआ, जबकि यह 3 एन (तालिका 2) पर नहीं देखा गया था।थ्री-बॉडी घिसाव ऑक्साइड द्वीपों और एनालॉग्स से घिसे हुए कणों के कारण होता है, जहां विस्तृत ईडीएक्स विश्लेषण से एनालॉग्स (पूरक चित्रा एस 3 और टेबल एस 1) से सामग्री ले जाने का पता चला है।ऑक्साइड द्वीपों का विकास गहरे गड्ढों से जुड़ा है, जिसे 3N (चित्र 5) में भी देखा गया है।कार्बाइड का टूटना और विखंडन मुख्य रूप से 10 N Cr से समृद्ध कार्बाइड में होता है (चित्र 6e, f)।इसके अलावा, उच्च वी कार्बाइड आसपास के मैट्रिक्स को छीलते और घिसते हैं, जो बदले में तीन-भाग घिसाव का कारण बनता है।उच्च वी कार्बाइड (लाल घेरे में हाइलाइट किया गया) के आकार और आकृति के समान एक गड्ढा भी ट्रैक के क्रॉस सेक्शन में दिखाई दिया (चित्र 6 डी) (कार्बाइड आकार और आकार विश्लेषण देखें। 3.1), जो दर्शाता है कि उच्च वी कार्बाइड V 10 N पर मैट्रिक्स से अलग हो सकता है। उच्च V कार्बाइड का गोल आकार खींचने वाले प्रभाव में योगदान देता है, जबकि एकत्रित उच्च Cr कार्बाइड के टूटने का खतरा होता है (चित्र 6e, f)।यह विफलता व्यवहार इंगित करता है कि मैट्रिक्स ने प्लास्टिक विरूपण का सामना करने की अपनी क्षमता को पार कर लिया है और माइक्रोस्ट्रक्चर 10 एन पर पर्याप्त प्रभाव शक्ति प्रदान नहीं करता है। सतह के नीचे लंबवत क्रैकिंग (चित्र 6 डी) स्लाइडिंग के दौरान होने वाली प्लास्टिक विरूपण की तीव्रता को इंगित करता है।जैसे-जैसे भार बढ़ता है, घिसे हुए ट्रैक से एल्यूमिना बॉल (छवि 6 जी) में सामग्री का स्थानांतरण होता है, जो 10 एन पर स्थिर अवस्था में हो सकता है। सीओएफ मूल्यों में कमी का मुख्य कारण (छवि 3)।
10 एन पर ईबीए के साथ इलाज किए गए उच्च कार्बन मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील की घिसी हुई सतह स्थलाकृति (बी-एफ) की सतह प्रोफ़ाइल (ए) और फोटोमाइक्रोग्राफ (बी-एफ), बीएसई मोड में ट्रैक क्रॉस-सेक्शन पहनें (डी) और ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप सतह 10 N (g) पर एल्युमिना गोले का।
स्लाइडिंग घिसाव के दौरान, सतह एंटीबॉडी-प्रेरित संपीड़न और कतरनी तनाव के अधीन होती है, जिसके परिणामस्वरूप घिसी हुई सतह34,48,49 के नीचे महत्वपूर्ण प्लास्टिक विरूपण होता है।इसलिए, प्लास्टिक विरूपण के कारण सतह के नीचे कार्य सख्त हो सकता है, जो घिसाव और विरूपण तंत्र को प्रभावित करता है जो किसी सामग्री के घिसाव के व्यवहार को निर्धारित करता है।इसलिए, भार के कार्य के रूप में पहनने के पथ के नीचे प्लास्टिक विरूपण क्षेत्र (पीडीजेड) के विकास को निर्धारित करने के लिए इस अध्ययन में क्रॉस-अनुभागीय कठोरता मानचित्रण (जैसा कि धारा 2.4 में विस्तृत है) किया गया था।चूंकि, जैसा कि पिछले अनुभागों में बताया गया है, प्लास्टिक विरूपण के स्पष्ट संकेत घिसाव के निशान (चित्र 5डी, 6डी) के नीचे देखे गए थे, खासकर 10 एन पर।
अंजीर पर.चित्र 7 3 एन और 10 एन पर ईएलपी के साथ इलाज किए गए एचसीएमएसएस के पहनने के निशान के क्रॉस-अनुभागीय कठोरता आरेख दिखाता है। यह ध्यान देने योग्य है कि इन कठोरता मूल्यों का उपयोग कार्य सख्त होने के प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए एक सूचकांक के रूप में किया गया था।घिसाव चिह्न के नीचे कठोरता में परिवर्तन 3 एन (चित्र 7ए) पर 667 से 672 एचवी तक है, जो दर्शाता है कि कार्य सख्त नगण्य है।संभवतः, माइक्रोहार्डनेस मैप (यानी निशानों के बीच की दूरी) के कम रिज़ॉल्यूशन के कारण, लागू कठोरता माप पद्धति कठोरता में बदलाव का पता नहीं लगा सकी।इसके विपरीत, 118 µm की अधिकतम गहराई और 488 µm की लंबाई के साथ 677 से 686 एचवी तक कठोरता मान वाले पीडीजेड जोन 10 एन (चित्र 7बी) पर देखे गए, जो पहनने वाले ट्रैक की चौड़ाई से संबंधित है ( चित्र 6ए))।लोड के साथ पीडीजेड आकार भिन्नता पर समान डेटा एल-पीबीएफ के साथ इलाज किए गए एसएस47 पर एक पहनने के अध्ययन में पाया गया था।नतीजे बताते हैं कि बरकरार ऑस्टेनाइट की उपस्थिति एडिटिवली फैब्रिकेटेड स्टील्स 3, 12, 50 की लचीलापन को प्रभावित करती है, और प्लास्टिक विरूपण (चरण परिवर्तन के प्लास्टिक प्रभाव) के दौरान बरकरार ऑस्टेनाइट मार्टेंसाइट में बदल जाती है, जो स्टील के काम को सख्त कर देती है।स्टील 51. चूंकि वीसीएमएसएस नमूने में पहले चर्चा की गई एक्स-रे विवर्तन पैटर्न (छवि 2e) के अनुसार ऑस्टेनाइट को बरकरार रखा गया था, इसलिए यह सुझाव दिया गया था कि माइक्रोस्ट्रक्चर में बरकरार ऑस्टेनाइट संपर्क के दौरान मार्टेंसाइट में बदल सकता है, जिससे पीडीजेड की कठोरता बढ़ जाती है ( चित्र 7बी)।इसके अलावा, घिसे-पिटे ट्रैक पर होने वाली स्लिप का निर्माण (चित्र 5ई, 6एफ) भी स्लाइडिंग संपर्क पर कतरनी तनाव की कार्रवाई के तहत अव्यवस्था स्लिप के कारण होने वाले प्लास्टिक विरूपण को इंगित करता है।हालाँकि, 3 एन पर प्रेरित कतरनी तनाव उच्च अव्यवस्था घनत्व उत्पन्न करने या उपयोग की गई विधि द्वारा देखे गए ऑस्टेनाइट को मार्टेंसाइट में बदलने के लिए अपर्याप्त था, इसलिए कार्य सख्त केवल 10 एन (छवि 7 बी) पर देखा गया था।
3 एन (ए) और 10 एन (बी) पर विद्युत डिस्चार्ज मशीनिंग के अधीन उच्च कार्बन मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील के पहनने वाले ट्रैक के क्रॉस-अनुभागीय कठोरता आरेख।
यह अध्ययन ईएलआर से उपचारित नए उच्च कार्बन मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील के पहनने के व्यवहार और सूक्ष्म संरचनात्मक विशेषताओं को दर्शाता है।विभिन्न भारों के तहत स्लाइडिंग में शुष्क घिसाव परीक्षण किए गए, और घिसे हुए नमूनों की जांच इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी, लेजर प्रोफिलोमीटर और घिसे हुए ट्रैक के क्रॉस-सेक्शन के कठोरता मानचित्रों का उपयोग करके की गई।
माइक्रोस्ट्रक्चरल विश्लेषण से मार्टेंसाइट के मैट्रिक्स में क्रोमियम (~18.2% कार्बाइड) और वैनेडियम (~4.3% कार्बाइड) की उच्च सामग्री के साथ कार्बाइड का एक समान वितरण पता चला और अपेक्षाकृत उच्च सूक्ष्म कठोरता के साथ ऑस्टेनाइट को बरकरार रखा गया।प्रमुख घिसाव तंत्र कम भार पर घिसाव और ऑक्सीकरण हैं, जबकि बढ़े हुए हाई-वी कार्बाइड और ढीले अनाज ऑक्साइड के कारण होने वाला तीन-शरीर घिसाव भी बढ़ते भार पर घिसाव में योगदान देता है।पहनने की दर एल-पीबीएफ और पारंपरिक मशीनीकृत ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स से बेहतर है, और यहां तक कि कम भार पर ईबीएम मशीनीकृत टूल स्टील्स के समान है।विपरीत वस्तु में सामग्री के स्थानांतरण के कारण बढ़ते भार के साथ सीओएफ मान कम हो जाता है।क्रॉस-अनुभागीय कठोरता मानचित्रण विधि का उपयोग करके, प्लास्टिक विरूपण क्षेत्र को पहनने के निशान के नीचे दिखाया गया है।कार्य सख्त होने के प्रभावों को बेहतर ढंग से समझने के लिए मैट्रिक्स में संभावित अनाज शोधन और चरण संक्रमण की इलेक्ट्रॉन बैकस्कैटर विवर्तन का उपयोग करके आगे की जांच की जा सकती है।माइक्रोहार्डनेस मानचित्र का कम रिज़ॉल्यूशन कम लागू भार पर पहनने वाले क्षेत्र की कठोरता के दृश्य की अनुमति नहीं देता है, इसलिए नैनोइंडेंटेशन उसी विधि का उपयोग करके उच्च रिज़ॉल्यूशन कठोरता परिवर्तन प्रदान कर सकता है।
यह अध्ययन पहली बार ईएलआर से उपचारित नए उच्च कार्बन मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील के पहनने के प्रतिरोध और घर्षण गुणों का व्यापक विश्लेषण प्रस्तुत करता है।एएम की ज्यामितीय डिजाइन स्वतंत्रता और एएम के साथ मशीनिंग चरणों को कम करने की संभावना को ध्यान में रखते हुए, यह शोध इस नई सामग्री के उत्पादन और जटिल शीतलन चैनल के साथ शाफ्ट से प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्ड तक पहनने से संबंधित उपकरणों में इसके उपयोग का मार्ग प्रशस्त कर सकता है।
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पोस्ट समय: जून-09-2023