Nghiên cứu cơ tính và tổ chức tế vi vùng biên giới liên kết giữa lớp phun phủ HVOF hợp kim 67Ni18Cr5Si4B và nền thép C45

Bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B được phủ trên nền thép C45 bằng phương pháp phun ôxy - nhiên liệu tốc độ cao HVOF với chiều dày lớp phủ khoảng 0,5mm. Các đặc tính của lớp phủ bao gồm độ cứng và tổ chức tế vi được nghiên cứu và phân tích. Kết quả cho thấy độ cứng tế vi của lớp phủ hợp kim lớn hơn độ cứng của kim loại nền, đồng thời kết hợp với việc phân tích tổ chức tế vi bằng phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM) khẳng định chất lượng lớp phủ thông qua vùng biên giới liên kết giữa lớp phủ với kim loại nền.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu cơ tính và tổ chức tế vi vùng biên giới liên kết giữa lớp phun phủ HVOF hợp kim 67Ni18Cr5Si4B và nền thép C45 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 NGHIÊN CỨU CƠ TÍNH VÀ TỔ CHỨC TẾ VI VÙNG BIÊN GIỚI LIÊN KẾT GIỮA LỚP PHUN PHỦ HVOF HỢP KIM 67Ni18Cr5Si4B VÀ NỀN THÉP C45 STUDY ON THE MECHANICAL PROPERTIES AND MICROSTRUCTURE AT THE INTERFACE BETWEEN 67Ni18Cr5Si4B HVOF THERMAL SPRAY COATING AND C45 STEEL SUBSTRATE Phạm Văn Liệu về chất lượng, thể hiện tính ưu việt so với các công nghệ TÓM TẮT tạo lớp phủ khác. Bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B được phủ trên nền thép C45 bằng phương pháp Ưu điểm chính của phun phủ nhiệt, đặc biệt là phương phun ôxy - nhiên liệu tốc độ cao HVOF với chiều dày lớp phủ khoảng 0,5mm. Các đặc tính của lớp phủ bao gồm độ cứng và tổ chức tế vi được nghiên cứu và phân pháp phun HVOF, có thể tạo ra lớp phủ có độ xốp thấp và tích. Kết quả cho thấy độ cứng tế vi của lớp phủ hợp kim lớn hơn độ cứng của kim bền bám dính cao, đồng thời, ít gây ra ứng suất nhiệt. Do loại nền, đồng thời kết hợp với việc phân tích tổ chức tế vi bằng phương pháp đó, việc nghiên cứu cơ tính và tổ chức tế vi vùng biên giới kính hiển vi điện tử quét (SEM) khẳng định chất lượng lớp phủ thông qua vùng liên kết giữa lớp phủ và kim loại nền là một vấn đề mang biên giới liên kết giữa lớp phủ với kim loại nền. tính thực tiễn cao được nhiều ngành và các nhà kỹ thuật quan tâm đến. Từ khóa: Phun phủ, HVOF, lớp phủ 67Ni18Cr5Si4B, bám dính, tổ chức tế vi. 2. THỰC NGHIỆM ABSTRACT 2.1. Chế tạo mẫu 67Ni18Cr5Si4B alloy powder is coated on C45 steel substrate by high Trong quá trình nghiên cứu và thử nghiệm tác giả sử velocity oxygen-fuel method (HVOF) with a coating thickness of about 0.5mm. dụng vật liệu phun là bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B được The properties of coatings including hardness and microstructure was studied cung cấp bởi Công ty Surface enginnering alloy (Mỹ), với độ and analyzed. The results show that the micro hardness of the alloy coating is hạt trung bình từ 22µm đến 270µm (ký hiệu theo tiêu greater than that of the substrate, and combined with the analysis of chuẩn ngành của Nga là 67H18X5C4P); Vật liệu nền là thép microstructure by scanning electron microscopy (SEM) confirms the quality of C45 với thành phần hóa học và cơ tính nêu trong TCVN coating through border region linking the coating to the substrate. 8301: 2009, các mẫu thử nghiệm có cùng một kích thước Keywords: Thermal spray, HVOF, 67Ni18Cr5Si4B coating, adhesion,  x L = 60 x 20mm, số lượng mẫu là 27 mẫu [6]. microstructure. Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Email: phamvanlieu@haui.edu.vn Ngày nhận bài: 15/01/2020 Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 21/5/2020 Ngày chấp nhận đăng: 24/6/2020 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Độ bền của các chi tiết máy là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ của thiết bị. Do đó, việc phục hồi lại hình dáng kích thước và quan trọng hơn nữa là tạo lớp bề mặt có các tính năng đặc biệt đáp ứng tốt yêu cầu làm việc của các chi tiết là vấn đề rất cấp thiết đã được nhiều Hình 1. Sơ đồ hệ thống thiết bị phun nhiệt tốc độ cao HVOF nhà khoa học và các nhà sản xuất quan tâm đến. Có rất nhiều công nghệ sử dụng để phục hồi chi tiết như: hàn đắp Mẫu thí nghiệm được tiến hành phun tạo lớp phủ có [1], mạ [2], phun phủ nhiệt [3-5]. Trong đó, phun phủ nhiệt chiều dày khoảng 0,5mm, theo chế độ quy hoạch thực ngày càng được phát triển và mở rộng về quy mô, cải thiện nghiệm với các thông số chính như sau: khoảng cách phun 68 Tạp chí KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ● Tập 56 - Số 3 (6/2020) Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SCIENCE - TECHNOLOGY L = 100  300mm, lưu lượng cấp bột phun m = 300  3. 020 0,8 0,3 0,3 20110 33010 484101 500g/ph, tốc độ trung bình dòng kim loại phun V = 800  4. 100 0,8 0,4 0,1 22310 34010 580101 1200m/s, sử dụng thiết bị phun HVOF- Model MP-2100 Manual HVOF Control Panel, của hãng General Metal Alloys 5. 110 0,8 0,4 0,2 21910 33410 548101 Intl (GMA) (hình 1). 6. 120 0,8 0,4 0,3 21810 35210 568101 2.2. Đánh giá chất lượng lớp phủ 7. 200 0,8 0,5 0,1 22910 41810 569101 * Phương pháp xác định độ cứng tế vi 8. 210 0,8 0,5 0,2 21510 42710 569101 Để xác định độ cứng tế vi trên bề mặt cắt ngang, các 9. 220 0,8 0,5 0,3 22410 42110 564101 mẫu phủ được cắt và mài ...