Optimization of Residual Stresses in Laser-Mixed WC(Co,Ni) Coatings

Optimization of Residual Stresses in Laser-Mixed WC(Co,Ni) Coatings

A ternary mixture of tungsten carbide (WC), cobalt (Co), and nickel (Ni) powders is prepared to form ceramic-metal composite coatings employed for laser cladding of 40Cr steel. This coating is investigated using the mixture design to evaluate the influence of its ratios on the residual stresses in t...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2019
Автори: Liu, C.W., Jean, M.D., Wang, Q.T., Chen, B.S.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України 2019
Назва видання:Проблемы прочности
Теми:
Научно-технический раздел
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/188308
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Optimization of Residual Stresses in Laser-Mixed WC(Co,Ni) Coatings / C.W. Liu, M.D. Jean, Q.T. Wang, B.S. Chen // Проблеми міцності. — 2019. — № 1. — С. 108-114. — Бібліогр.: 16 назв. — англ.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-188308
record_format dspace
spelling irk-123456789-1883082023-02-23T01:27:22Z Optimization of Residual Stresses in Laser-Mixed WC(Co,Ni) Coatings Liu, C.W. Jean, M.D. Wang, Q.T. Chen, B.S. Научно-технический раздел A ternary mixture of tungsten carbide (WC), cobalt (Co), and nickel (Ni) powders is prepared to form ceramic-metal composite coatings employed for laser cladding of 40Cr steel. This coating is investigated using the mixture design to evaluate the influence of its ratios on the residual stresses in the clads. The WC/Co/Ni ternary mixture exhibits higher residual stresses than those of the Co/Ni or WC/Ni binary mixtures, except for the WC/Co one. Single WC, Co, or Ni designs illustrate a high sensitivity of residual stresses, cracks pass through the interior of WC particles rather than around them, and the cracks mostly propagate along the eutectic phases at 50%Co–50%WC. A reduced special quartic model in the mixture design exhibits excellent fit, predicted and experimental values of residual stresses for these laser clads are in good agreement. Изготовлена трехкомпонентная смесь порошков карбида вольфрама (WC), кобальта (Со) и никеля (Ni) для получения металлокерамических композиционных покрытий, используемых для плакирования стали 40 Сr. При исследовании покрытия подбирался состав смеси для оценки влияния соотношения ее компонентов на остаточные напряжения в плакировках. Трехкомпонентная смесь WC/Co/Ni имеет более высокие остаточные напряжения, чем двухкомпонентные смеси Co/Ni или WC/Ni, за исключением WC/Co. Однокомпонентные составы WC, Co или Ni обусловливают высокую чувствительность остаточных напряжений, трещины скорее проходят внутри частиц WC, чем вокруг них, рост трещин происходит главным образом вдоль эвтектических фаз для состава 50%Co 50%WC. Приведенная специальная модель четвертого порядка показывает отличное соответствие при подборе состава смеси, хорошо согласуются между собой прогнозируемые и экспериментальные значения остаточных напряжений в лазерных плакировках. Виготовлена трихкомпонентна суміш порошків карбіду вольфраму (WC), кобальту (Со) і нікелю (Ni) для отримання металокерамічних композиційних покриттів, що використовуються для плакованої стали 40 Сг. При дослідженні покриття підбирався склад суміші для оцінки впливу співвідношення її компонентів на залишкові напруження в плакіровкі. Трикомпонентна суміш WC / Co / Ni має більш високі залишкові напруження, ніж двокомпонентні суміші Co / Ni або WC / Ni, за винятком WC / Co. Однокомпонентні склади WC, Co або Ni зумовлюють високу чутливість залишкових напружень, тріщини швидше проходять всередині частинок WC, ніж навколо них, зростання тріщин відбувається головним чином уздовж евтектичних фаз для складу 50% Co-50% WC. Наведена спеціальна модель четвертого порядку показує відмінне відповідність при підборі складу суміші, добре узгоджуються між собою прогнозовані і експериментальні значення залишкових напружень в лазерних плакіровках. 2019 Article Optimization of Residual Stresses in Laser-Mixed WC(Co,Ni) Coatings / C.W. Liu, M.D. Jean, Q.T. Wang, B.S. Chen // Проблеми міцності. — 2019. — № 1. — С. 108-114. — Бібліогр.: 16 назв. — англ. 0556-171X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/188308 539.4 en Проблемы прочности Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language English
topic Научно-технический раздел
Научно-технический раздел
spellingShingle Научно-технический раздел
Научно-технический раздел
Liu, C.W.
Jean, M.D.
Wang, Q.T.
Chen, B.S.
Optimization of Residual Stresses in Laser-Mixed WC(Co,Ni) Coatings
Проблемы прочности
description A ternary mixture of tungsten carbide (WC), cobalt (Co), and nickel (Ni) powders is prepared to form ceramic-metal composite coatings employed for laser cladding of 40Cr steel. This coating is investigated using the mixture design to evaluate the influence of its ratios on the residual stresses in the clads. The WC/Co/Ni ternary mixture exhibits higher residual stresses than those of the Co/Ni or WC/Ni binary mixtures, except for the WC/Co one. Single WC, Co, or Ni designs illustrate a high sensitivity of residual stresses, cracks pass through the interior of WC particles rather than around them, and the cracks mostly propagate along the eutectic phases at 50%Co–50%WC. A reduced special quartic model in the mixture design exhibits excellent fit, predicted and experimental values of residual stresses for these laser clads are in good agreement.
format Article
author Liu, C.W.
Jean, M.D.
Wang, Q.T.
Chen, B.S.
author_facet Liu, C.W.
Jean, M.D.
Wang, Q.T.
Chen, B.S.
author_sort Liu, C.W.
title Optimization of Residual Stresses in Laser-Mixed WC(Co,Ni) Coatings
title_short Optimization of Residual Stresses in Laser-Mixed WC(Co,Ni) Coatings
title_full Optimization of Residual Stresses in Laser-Mixed WC(Co,Ni) Coatings
title_fullStr Optimization of Residual Stresses in Laser-Mixed WC(Co,Ni) Coatings
title_full_unstemmed Optimization of Residual Stresses in Laser-Mixed WC(Co,Ni) Coatings
title_sort optimization of residual stresses in laser-mixed wc(co,ni) coatings
publisher Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
publishDate 2019
topic_facet Научно-технический раздел
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/188308
citation_txt Optimization of Residual Stresses in Laser-Mixed WC(Co,Ni) Coatings / C.W. Liu, M.D. Jean, Q.T. Wang, B.S. Chen // Проблеми міцності. — 2019. — № 1. — С. 108-114. — Бібліогр.: 16 назв. — англ.
series Проблемы прочности
work_keys_str_mv AT liucw optimizationofresidualstressesinlasermixedwcconicoatings
AT jeanmd optimizationofresidualstressesinlasermixedwcconicoatings
AT wangqt optimizationofresidualstressesinlasermixedwcconicoatings
AT chenbs optimizationofresidualstressesinlasermixedwcconicoatings
first_indexed 2023-10-18T23:08:04Z
last_indexed 2023-10-18T23:08:04Z
_version_ 1796157335777837056

Схожі ресурси