La diferenco inter fer-bazita pulvoro kaj nikelo-bazita pulvoro por lasera tegaĵo
En la lasera tegaĵo de gisferaj partoj, la elekto de ferbazita pulvoro kaj nikelbazita pulvoro rekte influas la rendimenton, aplikajn scenarojn kaj koston de la tegaĵtavolo. La kerna diferenco inter la du speguliĝas en la konsisto, rendimento, proceza adaptiĝemo kaj aplikaj scenaroj, jene:
1. Diferencoj en ingrediencoj
| Pulvora Tipo | Ĉefaj Ingrediencoj | Tipaj alojaj elementoj |
| Fer-bazita pulvoro | Bazita sur Fe (enhavo kutime > 50%) | Ofte enhavas Cr, Ni, Mo, Si, B, ktp. (kiel ekzemple Fe-Cr-Ni-Mo sistemo, Fe-Si-B sistemo) |
| Nikel-bazita pulvoro | Bazita sur Ni (enhavo kutime > 50%) | Ofte enhavas Cr, Mo, W, Co, Si, B, ktp. (kiel ekzemple Ni-Cr-Mo sistemo, Ni-Cr-B-Si sistemo) |
2. Komparo de Kerna Elfaro
1) Mekanikaj ecoj
Fer-bazita pulvoro:
• Alta malmoleco (HRC 30-60, kun konsista alĝustigo, alta Cr, Mo-tipo povas atingi HRC 50 aŭ pli), bona eluziĝrezisto;
• Forteco estas proksima al tiu de gisfera matrico (streĉa forto 500-1000MPa), pli bona metalurgia kongruo kun gisfero, kaj la ligforto inter la tegaĵtavolo kaj la matrico estas alta (kutime >300MPa);
• Modeloj kun meza rompiĝemo kaj alta malmoleco povas havi certan fendosentemon (la tegaĵprocezo devas esti kontrolita por redukti streĉon).
Nikel-bazita pulvoro:
• Meza malmoleco (HRC 20-45, malalt-aloja tipo estas pli mola, alta Cr, W-tipo povas atingi HRC 40-50), sed bonega forteco, pli bona fraprezisto ol fer-bazita pulvoro;
• Iomete pli malalta streĉo-rezisto ol altaloja ferbazita pulvoro (400-800MPa), sed pli bona plastikeco (plilongiĝo > 10%, ferbazita pulvoro kutime estas
• Iomete pli malalta ligforto kun gisfero (kutime 200-300MPa), sed malalta fendosentemo, ne facile produkti malvarmajn fendetojn (pro la forteco kaj malaltaj stresaj karakterizaĵoj de nikelo).
2) Kororezisto
Ferbazita pulvoro: meza korodrezisto. Ordinara ferbazita pulvoro (malalta Cr) havas bonan reziston al atmosfera kaj dolĉakva korodo, sed emas rustiĝi en acidaj kaj alkalaj medioj. Alta Cr-tipo (Cr-enhavo > 12%) havas plibonigitan korodreziston, sed ankoraŭ ne tiel bona kiel nikelbazita pulvoro.
Nikel-bazita pulvoro: bonega korodrezisto, precipe en altaj temperaturoj, humidaj, acidaj kaj alkalaj (kiel organikaj acidoj, malfortaj alkaloj) medioj (ĉar Ni kaj Cr formas densan oksidan filmon), taŭga por korodaj kondiĉoj.
3) Varmorezisto
Ferbazita pulvoro: ĝenerala varmorezisto, longdaŭra labortemperaturo kutime estas
Nikel-bazita pulvoro: forta varmorezisto, povas funkcii stabile en alttemperatura medio de 600-1000℃ (kiel nikel-bazita pulvoro enhavanta Cr kaj W elementojn, bonega kontraŭoksida kaj termika lacecrezisto).
4) Kongrueco kun gisfera matrico
Ferbazita pulvoro: pli proksima al la termika ekspansia koeficiento de gisfero (Fe-bazita) (ferbazita pulvoro estas ĉirkaŭ 11-14×10⁻⁶/℃, gisfero estas ĉirkaŭ 10-12×10⁻⁶/℃), malgranda termika streĉo dum tegaĵo, ne facile fendiĝas pro termika ekspansia diferenco (precipe taŭga por dika tegaĵtavolo).
Nikel-bazita pulvoro: La termika ekspansiokoeficiento estas relative alta (ĉirkaŭ 13-16×10⁻⁶/℃), kio estas iomete malsama ol tiu de gisfero. Ĝi facile fendiĝas pro termika streĉo dum dika tegaĵo, kion necesas mildigi per antaŭvarmigo, malrapida malvarmigo aŭ tavoligita tegaĵo.
3. Diferencoj en proceza adaptiĝkapablo
Fer-bazita pulvoro:
• Malalta sentemeco al lasera potenco, meza flueco de fandita naĝejo, facile formi platan tegaĵtavolon;
• Enhavas deoksidigajn elementojn kiel Si kaj B, havas altan toleremon al malpuraĵoj kiel C kaj S en gisfero (ne facile produkti porojn);
• La diluorapideco de la tegaĵtavolo (la proporcio de bazmetalo miksita en la tegaĵtavolon) estas modere malfacile kontrolebla, kutime kontrolita je 10%-20% (tro alta povas redukti malmolecon).
Nikel-bazita pulvoro:
• Alta lasera sorba rapideco, bona fandita naĝeja fluideco (precipe nikel-bazita pulvoro enhavanta B kaj Si), facile atingebla maldika kaj unuforma tegaĵtavolo;
• Sentema al C en gisfero. Se la matrico havas altan karbonan enhavon (kiel ekzemple griza gisfero), estas facile formi fragilajn fazojn (kiel ekzemple retkarbidoj) pro la difuzo de C en la tegaĵtavolon. Necesas strikte kontroli la laserajn parametrojn (kiel ekzemple redukti potencon kaj pliigi skanan rapidon) por redukti la diluan rapidon (kutime necesas malpli ol 10%);
• Facile reagas kun sulfuro (S) en gisfero por formi malalt-fandantan eŭtektilon (kiel ekzemple Ni₃S₂), rezultante en termikaj fendetoj. Necesas certigi, ke la surfacaj sulfidoj estas forigitaj dum la antaŭtraktado de gisferaj partoj.
4. Kosto kaj aplikaj scenaroj
| Dimensioj | Fer-bazita pulvoro | Nikel-bazita pulvoro |
| Kosto | Pli malalta (ĉirkaŭ 1/3-1/2 de nikelo-bazita pulvoro), kostefika | Alta (pro la alta prezo de Ni-metalo), alta kostopremo |
| Aplikeblaj scenaroj | 1. Laboraj kondiĉoj postulantaj altan eluziĝreziston kaj mezan korodreziston (kiel ekzemple gvidreloj kaj riparo de rulpremiloj por maŝiniloj); 2. Malaltkosta, grandvolumena dimensia restarigo aŭ surfaca plifortigo de gisferaj partoj; 3. Postuloj por dikaj fasadaj tavoloj (>2 mm) (kiel ekzemple riparo de eluziĝo de grandaj gisferaj partoj). | 1. Laboraj kondiĉoj postulantaj altan korodreziston kaj varmoreziston (kiel kemiaj ekipaĵoj, alttemperaturaj valvoj); 2. Scenaroj postulantaj bonegan fortecon kaj frapreziston (kiel ekzemple dentodentaj surfacoj, dispremilmarteloj); 3. Preciza tegaĵo de maldikmuraj aŭ kompleksformaj gisferaj partoj (kiel ekzemple muldiloj, hidraŭlikaj partoj). |
Resumo
• Ferbazita pulvoro estas preferata: kiam oni celas malaltan koston kaj altan eluziĝreziston, kaj la laborkondiĉoj ne postulas fortan korodon aŭ altan temperaturon (kiel ekzemple riparado de ordinaraj mekanikaj partoj).
• Nikel-bazita pulvoro estas preferata: kiam korodrezisto, varmorezisto aŭ alta forteco estas necesaj, kaj pli altaj kostoj estas akcepteblaj (kiel ekzemple plifortigo de precizaj gisferaj partoj sub specialaj laborkondiĉoj).
