The effect of steel substrate type on properties of surface layer produced from Co-based alloy powder by laser cladding

• Autorzy: Bartkowski D. , Młynarczyk A. , Piasecki A. , Dudziak B.

Warianty tytułu

PL

Wpływ rodzaju podłoża na właściwości warstwy wierzchniej wytwarzanej z proszku kobaltu metodą napawania laserowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents results of a study of surface condition, thickness, microstructure, microhardness and chemical composition of surface layers produced by laser cladding on different steel grades (C45, C90U, 145Cr6, X165CrV12). The size of Co-based alloy powder (Stellite 6) used to clad was ranged from 25 to 53 μm. Surface layers were prepared using Laser Cell 3008 device equipped with a 1 kW disk laser with powder feeding system. Three powder streams converge at the same point on laser beam. The same parameters of laser cladding of steel specimens such as laser output power, feed rate, scanning speed, ratio of overlapping, powder feed rate and gases flow rates were applied. The surface layers had multiphase microstructure. It was found that substrate type has an effect on thickness and hardness of clad layer and on the depth at heat affected zone. There was no difference in surface quality after laser cladding processes on different steel grades. The layers were hard, non-porous and well bonded with substrate.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań struktury geometrycznej powierzchni, grubości, mikrostruktury, mikrotwardości oraz składu chemicznego warstw powierzchniowych wytworzonych metodą napawania laserowego na czterech gatunkach stali: C45, C90U, 145Cr6, X165CrV12. Do napawania zastosowano proszek na bazie kobaltu Stellite 6 o granulacji w zakresie od 25 do 53 μm. Napawanie wykonano za pomocą urządzenia Laser Cell 3008 wyposażonego w laser dyskowy o mocy znamionowej 1 kW z trójstrumieniowym systemem podawania proszku. Zastosowano identyczne warunki napawania stalowych próbek: moc wiązki lasera, prędkość podawania proszku, posuw, a także prędkość przepływu gazów osłonowego i nośnego. Stwierdzono wpływ rodzaju podłoża na grubość i twardość warstwy napawanej oraz na głębokość strefy wpływu ciepła. Nie stwierdzono różnic w jakości stanu powierzchni po procesach napawania na różnych gatunkach stali. Warstwy były twarde, nieporowate i dobrze związane z podłożem.

Słowa kluczowe

EN

laser cladding; microhardnes; EDS microanalysis; X-ray

PL

napawanie laserowe; mikrotwardość; mikroanaliza rentgenowska; EDS

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 34, nr 6
• Strony: 615--618
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bartkowski D.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Poznańska

autor

Młynarczyk A.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Poznańska

autor

Piasecki A.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Poznańska

autor

Dudziak B.

• Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych, Poznań

Bibliografia

• [1] Díaz E., Amado J. M., Montero J., Tobar M. J., Yáñez A.: Comparative study of Co-based alloys in repairing low Cr-Mo steel components by laser cladding. Physics Procedia 39 (2012) 368÷375.
• [2] D’Oliveira Ana Sofia C. M., da Silva Paulo Se´rgio C. P., Vilar Rui M. C.: Microstructural features of consecutive layers of Stellite 6 deposited by laser cladding. Surface and Coatings Technology 153 (2002) 203÷209.
• [3] Burakowski T., Wierzchoń T.: Inżynieria powierzchni metali. WNT, Warszawa (1995).
• [4] Młynarczak A., Jakubowski J.: Obróbka powierzchniowa i powłoki ochronne. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań (1998).
• [5] Kathuria Y. P.: Laser-cladding process: a study using stationary and scanning CO2 laser beams. Surface and Coatings Technology 97 (1997) 442÷447.
• [6] De mol van Otterloo J. L., de Hossont J. Th. M.: Microstructural features and mechanical properties of a cobalt-based laser coating. Acta Materialia 3 (45) (1997) 1225÷1236.
• [7] Chengyun Cui, Zuoxing Guo, Yuhua Liu, Qiongqiong Xie, Zheng Wang, Jiandong Hu, Yuan Yao: Characteristics of cobalt-based alloy coating on tool steel prepared by powder feeding laser cladding. Optics & Laser Technology 39 (2007) 1544÷1550.
• [8] Gholipour A., Shamanian M., Ashrafizadeh F.: Microstructure and wear behaviour of stellite 6 cladding on 17-4 PH stainless steel. Journal of Alloys and Compounds 509 (2011) 4905÷4909.