Modyfikowanie warstwy wierzchniej odlewniczych stopów magnezu przy użyciu lasera diodowego dużej mocy (HPDL)

• Autorzy: Dobrzański L. A. , Domagała J. , Tański T. , Klimpel A , Janicki D.

Warianty tytułu

EN

Modification of surface layer of cast magnesium alloy by using High Power Diode Laser (HPDL)

• Konferencja: Inżynieria Powierzchni, INPO 2008 ( VII; 02-05.12.2008; Wisła-Jawornik, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono strukturę i własności odlewniczego stopu magnezu EN-MCMgAl9Zn1 po laserowej obróbce powierzchniowej. Celem pracy było polepszenie własności warstwy wierzchniej odlewniczego stopu magnezu przez przetopienie i jednoczesne wtapianie proszku węglika wolframu w obszar jeziorka. Stopowanie laserowe węglikiem wolframu płytek ze stopu magnezu EN-MCMgAl9Zn1 zostało przeprowadzone przy użyciu lasera diodowego dużej mocy HPDL (High Power Diode Laser). Wykonano badania struktury przy użyciu elektronowego mikroskopu skaningowego. Analiza jakościowa fazowa została przeprowadzona metodą dyfrakcji rentgenowskiej przy użyciu urządzenia XPert. Przeprowadzono także badanie mikrotwardości zmodyfikowanej warstwy powierzchni. Wykonane badania mikrostruktury potwierdzają występowanie w strefie stopowanej struktury drobnokrystalicznej, głównie dendrytycznej wraz z cząsteczkami węglika wolframu. Uzyskane wyniki z badań mikrotwardości warstwy wierzchniej stopu po stopowaniu laserowym wskazują na znaczne jej zwiększenie w porównaniu do mikrotwardości podłoża.

EN

Structure and properties of the EN-MCMgAl9Zn1 cast magnesium alloy after laser surface treatment are presented in this paper. The aim of this work was to improve the properties of the surface layer of the EN-MCMgAl9Zn1 cast magnesium alloy by melting and simultaneous feeding the tungsten carbide particles into the weld pool. Laser alloying of the EN-MCMgAl9Zn1 magnesium alloy bars with the tungsten carbide was carried out using high power diode laser HPDL (High Power Diode Laser). The structure examination was carried out using the scanning electron microscope. The qualitative phase composition was determined with the X-ray diffraction method using the XPert device. The microhardness tests of the modified surface layer were also performed. The microstructure examinations carried out confirmed occurrence of the of the fine crystalline structure in the alloyed zone mainly dendritic, with particles of tungsten carbide. The microhardness test realize for the alloy surface layer after laser alloying indicate its significant growth compared to the substrate microhardness.

Słowa kluczowe

PL

stop magnezu; laser diodowy; laserowa obróbka; mikrotwardość warstwy wierzchniej

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 29, nr 6
• Strony: 580--584
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Dobrzański L. A.

autor

Domagała J.

autor

Tański T.

autor

Klimpel A

autor

Janicki D.

• Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Zakład Technologii Procesów Materiałowych, Zarządzania i Technik Komputerowych w Materiałoznawstwie, Politechnika Śląska, Gliwice,

Bibliografia

• [1] Dobrzański L. A.: Materiały inżynierskie i projektowanie materiałowe: podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo, WNT, Warszawa- Gliwice (2006).
• [2] Burakowski T., Wierzchoń T.: Inżynieria powierzchni metali, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa (1995).
• [3] Horst E. F., Mordike B. L.: Magnesium Technology. Metallurgy, Design Data, Application, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2006.
• [4] Abbas G., Li L., Ghazanfar U., Liu Z.: Effect of high power diode laser surface melting on wear resistance of magnesium alloys, Wear 260 (2006) 175-180.
• [5] Dobrzański L. A., Domagała J., Tański T., Klimpel A., Janicki D.: Laser surface treatment of magnesium alloy with WC powder, Archives of Materials Science and Engineering, 30/2 (2008) 113-116.
• [6] Dobrzański L. A., Domagała J., Tański T., Klimpel A., Janicki D.: Laser surface treatment of magnesium alloy with WC and TiC powders Rusing HPDL, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 28/2 (2008) 179-186.
• [7] Dobrzański L. A., Tański T., Čížek L.: Heat treatment impact on the structure of die-cast magnesium alloys, Journal of Achievements In Mechanical and Materials Engineering 20 (2007) 431-434.
• [8] Galun R., Weisheit A., Mordike B. L., Manna I.: Improving the surfach properties of magnesium by laser alloying, Corrosion Review 16 (1998) 53-57.
• [9] Klimpel A.: Napawanie i natryskiwanie cieplne, WNT, Warszawa (2000).
• [10] Dobrzański L. A, Labisz K., Piec M., Klimpel A.: Modelling of surfach layer of the 31CrMoV12-18 tool steel using HPDL laser for alloying with TiC powder, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 24 (2007) 27-34.
• [11] Dobrzański L. A., Labisz K., Piec M., Klimpel A.: Mechanical properties of the surface layer of the laser alloyed 32CrMoV12-28 steel, Archives of Materials Science and Engineering 29/1 (2008) 57-60.
• [12] Dube D., Fiset M., Couture A., Nakatsugawa I.: Characterization and performance of laser melted AZ91D and AM60B, Materials Science and Engineering A299 (2001) 38-45.
• [13] Dutta Majumdar J., Galun R., Mordike B. L.: I. Manna, Effect of laser surface melting on corrosion and wear resistance of a commercial magnesium alloy, Materials Science and Engineering A361 (2003) 119- 129.
• [14] Hiraga H., Inoue T., Kojima Y., Kamado S., Watanabe S.: Surface modification by dispersion of hard particles on magnesium alloy with laser, Materials Science Forum 253 (2000) 350-351.
• [15] Ignat S., Sallamand P., Grevey D., Lambertin M., Magnesium alloys laser (Nd:YAG) cladding and alloying with side injection of aluminium powder, Applied Surface Science 225 (2004) 124-134.
• [16] Wang A. H., Xia H. B., Wang W. Y., Bai Z. K., Zhu X. C., Xie C. S.: YAG laser cladding of homogenous coating onto magnesium alloy, Materials Letters 60 (2006) 850-853.
• [17] Gao Y., Wang C., Yao M., Liu H.: The resistance to wear and corrosion of laser-cladding Al2O3 ceramic coating on Mg alloy, Applied Surfach Science 253 (2007) 5306-5311.
• [18] Dutta Majumdar J., Ramesh Chandra B., Mordike B. L., Galun R., Manna I.: Laser surface engineering of magnesium alloy with Al+Al2O3, Surfach and Coatings Technology 179 (2004) 297-305.