Analiza wpływu parametrów napawania laserowego LMD na wybrane właściwości napoin wytworzonych z proszku HS6-5-2c na stali 1.4923

• Autorzy: Chrzanowski Wojciech , Napadłek Wojciech , Bogdanowicz Zdzisław

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.2901

Warianty tytułu

EN

Analysis of influence of LMD laser surfacing parameters on selected properties of surfacings produced from HS6-5-2c powder on 1.4923 steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań napoin wytworzonych technologią napawania laserowego LMd (Laser Metal Deposition) z zastosowaniem różnych parametrów wiązki laserowej. na powierzchni podłoży ze stali 1.4923 w kształcie prostopadłościanów wytworzono napoiny wielościegowe z proszków hs6-5-2c o różnym stopniu przykrycia. W ramach prób napawania laserowego wytworzono próbki, na których następnie przeprowadzono badania topografii powierzchni, obserwacje mikrostruktury oraz pomiary twardości w poszczególnych strefach warstwy wierzchniej podłoża, to jest w strefie napoiny, strefie wpływu ciepła (sWc) oraz w strefie materiału rodzimego. obserwacjęi analizę powierzchni napoin oraz mikrostruktury w przekroju poprzecznym próbek po napawaniu LMd zrealizowano z zastosowaniem mikroskopii optycznej ze światłowodową transmisją obrazu. pomiary twardości wykonano, używając twardościomierza Vickersa FLc-50a. na podstawie obserwacji mikroskopowych stwierdzono, że uzyskane napoiny mają regularny i powtarzalny kształt. Ponadto na powierzchniach wytworzonych napoin oraz w strefie wtopienia materiału napoiny z materiałem podłoża nie zauważono występowania wad procesowych. Twardość uzyskanych napoin wynosiła 500-700 hV0,1. Wytworzone na bazie proszku hs6-5-2c napoiny poddano badaniom odporności na erozję, które wykazały znacznie wyższą odporność na zużycie erozyjne (nawet ok. pięciokrotnie) w porównaniu z materiałem podłoża (stal 1.4923) bez napawania.

EN

This paper presents the results of testing surfacings produced by LMd (Laser Metal deposition) laser deposition technology for different laser beam parameters. on the surface layer of rectangular-shaped samples, made of 1.4923 steel, multiwall surfacing was produced from hs6-5-2c powder with different degrees of coverage. as a part of the laser deposition verification and testing, surface topography, microstructure and hardness tests were carried out in the deposition zone, heat affected zone, and the zone of the parent material. The surface of the surfacing and the microstructure in cross-section were observed on an optical microscope with fibre-optic image transmission. Hardness measurements were made in the cross-section of the sample using a Vickers FLc-50a hardness tester. Based on the observations, it was found that the obtained surfacings have a regular and repeatable shape. There were no welding defects on the surfaces of the produced surfacings and in the zone of fusion of the surfacing material with the substrate material. The hardness of the surfacings was obtained in the range of 500-700 hV0.1. The surfacings produced by LMd technology were subjected to erosion resistance tests, which showed significantly higher (about 5 times higher) resistance to erosion wear of the produced surface layers (surfacings based on hs6-5-2c powder) in comparison with the substrate material, i.e., steel 1.4923.

Słowa kluczowe

PL

stal 1.4923; proszek stopowy hs6-5-2c; napawanie laserowe LMd; warstwa wierzchnia; geometria napoiny; skład chemiczny; mikrostruktura; twardość; erozja

EN

steel 1.4923; HS6-5-2c alloy powder; LMD laser deposition; surface layer; deposition geometry; chemical composition; microstructure; hardness; erosion

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 72, nr 1
• Strony: 116--130
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Chrzanowski Wojciech

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Mechanicznej, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-0425-4134

autor

Napadłek Wojciech

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Mechanicznej, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-0535-8939

autor

Bogdanowicz Zdzisław

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Mechanicznej, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-4514-8610

Bibliografia

• [1] Klimpel A., Napawanie i natryskiwanie cieplne, Wydawnictwa naukowo-Techniczne, Warszawa 2000.
• [2] Lavernia E. J., Wu Y., Spray atomization and deposition, John Wiley, Chichester, New York 1996.
• [3] Dobrzański L. A., Introduction on the importance of the materials structure and properties forming processes for contemporary industrial production, open access Library, vol. 1, 2011.
• [4] Korpela Seppo A., Steam Turbines. Principles of Turbomachinery, chapter 5, john Wiley & Sons Inc., USA 2012.
• [5] Dobrzański J., Hernas A., Trwałość i niszczenie elementów kotłów i turbin parowych, WPŚ, Gliwice 2003.
• [6] Tobota K., Chmielewski T., Napawanie laserowe powłok ochronnych na powierzchniach roboczych łopatek turbin parowych, przegląd spawalnictwa, 88, 12, 2016, 38-42.
• [7] Iwaniak A., Hetmańczyk M., Zabezpieczanie łopatek turbin parowych przed niszczeniem erozyjnym powłokami ochronnymi napawanymi laserowo, Tribologia, 2, 2012, 31-39.
• [8] Liszewski M., Krupicz B., Badanie odporności erozyjnej wybranych materiałów, Tribologia, 4, 2010, 313-322.
• [9] Zbrowski A., Mizak W., Analiza systemów wykorzystywanych w badaniach uderzeniowego zużycia erozyjnego, Problemy Eksploatacji, 3, 2011, 235-250.
• [10] Jura S., Suchoń J., Zużycie erozyjne stopów żelaza jedno- i wielofazowych, krzepnięcie Metali i stopów, PAN oddział Katowice, nr 34, 1997.
• [11] Dobrzański L. A., Kloc-Ptaszna A., Matula G., Gradient tool WC/HS6-5-2 materials produced using the powder metallurgy method, archives of Materials science and engineering, 31, 1, 2008, 9-12.
• [12] Dobrzański L. A., Achtelik-Franczak A., Metalowe materiały mikroporowate i lite do zastosowań medycznych i stomatologicznych, Open Access Library, Annal VII (1), 2017.
• [13] Grudziński K., Ćwiczenia laboratoryjne z wytrzymałości materiałów, Politechnika Szczecińska, Szczecin 1972.
• [14] Kowalewski Z., Ćwiczenia laboratoryjne z wytrzymałości materiałów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000.
• [15] PN-EN ISO 4957:2018-09 Stale narzędziowe, 2018.
• [16] Tasak E., Ziewiec A., Spawalność materiałów konstrukcyjnych, Tom 1: Spawalność stali, Wydawnictwo „JAK”, Kraków 2009.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).