Nature.com پر جانے کا شکریہ۔آپ محدود سی ایس ایس سپورٹ کے ساتھ براؤزر کا ورژن استعمال کر رہے ہیں۔بہترین تجربے کے لیے، ہم تجویز کرتے ہیں کہ آپ ایک اپ ڈیٹ شدہ براؤزر استعمال کریں (یا انٹرنیٹ ایکسپلورر میں مطابقت موڈ کو غیر فعال کریں)۔اس کے علاوہ، مسلسل تعاون کو یقینی بنانے کے لیے، ہم سائٹ کو بغیر اسٹائل اور جاوا اسکرپٹ کے دکھاتے ہیں۔
سلائیڈرز فی سلائیڈ تین مضامین دکھا رہے ہیں۔سلائیڈوں کے ذریعے جانے کے لیے پیچھے اور اگلے بٹنوں کا استعمال کریں، یا ہر سلائیڈ سے گزرنے کے لیے آخر میں سلائیڈ کنٹرولر بٹن استعمال کریں۔

ASTM A240 304 316 سٹینلیس سٹیل درمیانی موٹی پلیٹ کو کاٹ کر اپنی مرضی کے مطابق چین فیکٹری قیمت کی جا سکتی ہے

مواد کا درجہ: 201/304/304l/316/316l/321/309s/310s/410/420/430/904l/2205/2507
قسم: Ferritic، Austenite، Martensite، Duplex
ٹیکنالوجی: کولڈ رولڈ اور ہاٹ رولڈ
سرٹیفیکیشن: ISO9001، CE، SGS ہر سال
سروس: تھرڈ پارٹی ٹیسٹنگ
ترسیل: 10-15 دن کے اندر یا مقدار پر غور کریں۔

سٹینلیس سٹیل ایک لوہے کا مرکب ہے جس میں کم از کم کرومیم مواد 10.5 فیصد ہے۔کرومیم کا مواد سٹیل کی سطح پر ایک پتلی کرومیم آکسائیڈ فلم بناتا ہے جسے پاسیویشن لیئر کہتے ہیں۔یہ پرت سٹیل کی سطح پر سنکنرن ہونے سے روکتی ہے۔اسٹیل میں کرومیم کی مقدار جتنی زیادہ ہوگی، سنکنرن مزاحمت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔

اسٹیل میں دیگر عناصر جیسے کاربن، سلیکون اور مینگنیج کی مختلف مقدار بھی ہوتی ہے۔سنکنرن مزاحمت (نکل) اور فارمیبلٹی (مولیبڈینم) کو بڑھانے کے لیے دیگر عناصر کو شامل کیا جا سکتا ہے۔

تقریباً 22.5 والیوم پر مشتمل ہائی کاربن مارٹینسیٹک سٹینلیس سٹیل (HCMSS) کا برتاؤ۔کرومیم (Cr) اور وینیڈیم (V) کے اعلی مواد کے ساتھ % کاربائڈز، الیکٹران بیم پگھلنے (EBM) کے ذریعہ طے کی گئی تھیں۔مائیکرو اسٹرکچر مارٹینائٹ اور بقایا آسٹنائٹ مراحل پر مشتمل ہے، سب مائکرون ہائی وی اور مائکرون ہائی سی آر کاربائیڈز یکساں طور پر تقسیم کیے گئے ہیں، اور سختی نسبتاً زیادہ ہے۔پہننے والے ٹریک سے مخالف باڈی میں مواد کی منتقلی کی وجہ سے مستحکم حالت کے بوجھ میں اضافہ کے ساتھ CoF تقریباً 14.1 فیصد کم ہو جاتا ہے۔اسی طرح علاج کیے جانے والے مارٹینیٹک ٹول اسٹیلز کے مقابلے میں، کم لاگو بوجھ پر HCMSS کی پہننے کی شرح تقریباً ایک جیسی ہے۔غالب پہننے کا طریقہ کار سٹیل میٹرکس کو کھرچنے کے ذریعے ہٹانا ہے جس کے بعد وئیر ٹریک کا آکسیڈیشن ہوتا ہے، جبکہ تین اجزاء والے کھرچنے والے لباس بڑھتے ہوئے بوجھ کے ساتھ ہوتے ہیں۔لباس کے داغ کے نیچے پلاسٹک کی خرابی کے علاقوں کی شناخت کراس سیکشنل سختی میپنگ کے ذریعے کی جاتی ہے۔مخصوص مظاہر جو لباس کے حالات میں اضافے کے ساتھ رونما ہوتے ہیں کاربائیڈ کریکنگ، ہائی وینیڈیم کاربائیڈ ٹیر آؤٹ، اور ڈائی کریکنگ کے طور پر بیان کیے جاتے ہیں۔یہ تحقیق HCMSS اضافی مینوفیکچرنگ کے لباس کی خصوصیات پر روشنی ڈالتی ہے، جو شافٹ سے لے کر پلاسٹک انجیکشن مولڈ تک پہننے والی ایپلی کیشنز کے لیے EBM اجزاء کی تیاری کے لیے راہ ہموار کر سکتی ہے۔
سٹینلیس سٹیل (SS) سٹیل کا ایک ورسٹائل خاندان ہے جو بڑے پیمانے پر ایرو اسپیس، آٹوموٹیو، فوڈ اور بہت سی دیگر ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے کیونکہ ان کی اعلی سنکنرن مزاحمت اور مناسب میکانیکل خصوصیات 1,2,3 ہیں۔ان کی اعلی سنکنرن مزاحمت HC میں کرومیم کے اعلی مواد (11.5 wt. % سے زیادہ) کی وجہ سے ہے، جو سطح 1 پر اعلی کرومیم مواد کے ساتھ ایک آکسائڈ فلم کی تشکیل میں معاون ہے۔تاہم، زیادہ تر سٹینلیس سٹیل کے درجات میں کاربن کا مواد کم ہوتا ہے اور اس وجہ سے ان کی سختی اور پہننے کی مزاحمت محدود ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں پہننے سے متعلق آلات جیسے ایرو اسپیس لینڈنگ اجزاء4 میں سروس لائف کم ہو جاتی ہے۔عام طور پر ان کی سختی کم ہوتی ہے (180 سے 450 HV کی حد میں)، صرف کچھ ہیٹ ٹریٹڈ مارٹینسیٹک سٹینلیس اسٹیلز میں زیادہ سختی (700 HV تک) اور کاربن کا مواد زیادہ ہوتا ہے (1.2 wt% تک)، جو اس میں حصہ ڈال سکتا ہے۔ مارٹینائٹ کی تشکیل.1. مختصراً، کاربن کا ایک اعلیٰ مواد مارٹینسیٹک تبدیلی کے درجہ حرارت کو کم کرتا ہے، جس سے ایک مکمل طور پر مارٹینسیٹک مائیکرو اسٹرکچر کی تشکیل اور اعلی ٹھنڈک کی شرح پر لباس مزاحم مائکرو اسٹرکچر کے حصول کی اجازت ملتی ہے۔سخت مراحل (مثلاً، کاربائیڈز) کو سٹیل میٹرکس میں شامل کیا جا سکتا ہے تاکہ ڈائی کے پہننے کی مزاحمت کو مزید بہتر بنایا جا سکے۔
اضافی مینوفیکچرنگ (AM) کا تعارف مطلوبہ ساخت، مائیکرو اسٹرکچرل خصوصیات، اور اعلی میکانی خصوصیات 5,6 کے ساتھ نیا مواد تیار کر سکتا ہے۔مثال کے طور پر، پاؤڈر بیڈ میلٹنگ (PBF)، جو کہ سب سے زیادہ کمرشلائزڈ ایڈیٹو ویلڈنگ کے عمل میں سے ایک ہے، اس میں پہلے سے ملاوٹ شدہ پاؤڈرز کو جمع کرنا شامل ہے تاکہ گرمی کے ذرائع جیسے لیزرز یا الیکٹران بیم 7 کا استعمال کرتے ہوئے پاؤڈر کو پگھلا کر قریبی شکل والے حصے بنائے جائیں۔متعدد مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ اضافی طور پر مشینی سٹینلیس سٹیل کے حصے روایتی طور پر بنائے گئے حصوں کو پیچھے چھوڑ سکتے ہیں۔مثال کے طور پر، آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل جو اضافی پروسیسنگ کا نشانہ بنتے ہیں ان کے باریک مائیکرو سٹرکچر (یعنی ہال-پیچ تعلقات) 3,8,9 کی وجہ سے اعلیٰ میکانی خصوصیات کے حامل ہوتے ہیں۔AM سے علاج شدہ فیریٹک سٹینلیس سٹیل کا ہیٹ ٹریٹمنٹ اضافی پرسیپیٹیٹس پیدا کرتا ہے جو ان کے روایتی ہم منصبوں 3,10 کی طرح مکینیکل خصوصیات فراہم کرتا ہے۔اعلی طاقت اور سختی کے ساتھ ڈوئل فیز سٹینلیس سٹیل کو اپنایا گیا، جو کہ اضافی پروسیسنگ کے ذریعے عمل میں لایا گیا، جہاں بہتر میکانی خصوصیات مائیکرو اسٹرکچر 11 میں کرومیم سے بھرپور انٹرمیٹالک مراحل کی وجہ سے ہیں۔مزید برآں، مائیکرو اسٹرکچر میں برقرار رکھی ہوئی آسٹنائٹ کو کنٹرول کرکے اور مشینی اور گرمی کے علاج کے پیرامیٹرز 3,12,13,14 کو بہتر بنا کر اضافی سخت مارٹینسیٹک اور PH سٹینلیس سٹیل کی بہتر میکانی خصوصیات حاصل کی جا سکتی ہیں۔
آج تک، AM austenitic سٹینلیس سٹیل کی قبائلی خصوصیات کو دوسرے سٹینلیس سٹیل سے زیادہ توجہ ملی ہے۔316L کے ساتھ علاج شدہ پاؤڈر کی ایک پرت (L-PBF) میں لیزر پگھلنے کے قبائلی سلوک کا مطالعہ AM پروسیسنگ پیرامیٹرز کے ایک فنکشن کے طور پر کیا گیا تھا۔یہ دکھایا گیا ہے کہ سکیننگ کی رفتار کو کم کر کے یا لیزر پاور میں اضافہ کر کے porosity کو کم کرنے سے لباس کی مزاحمت 15,16 بہتر ہو سکتی ہے۔Li et al.17 نے مختلف پیرامیٹرز (لوڈ، فریکوئنسی اور درجہ حرارت) کے تحت خشک سلائیڈنگ پہننے کا تجربہ کیا اور دکھایا کہ کمرے کا درجہ حرارت پہننے کا بنیادی طریقہ کار ہے، جبکہ سلائیڈنگ کی رفتار اور درجہ حرارت میں اضافہ آکسیڈیشن کو فروغ دیتا ہے۔نتیجے میں آکسائڈ پرت بیئرنگ کے آپریشن کو یقینی بناتی ہے، بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ رگڑ کم ہوتی ہے، اور زیادہ درجہ حرارت پر پہننے کی شرح بڑھ جاتی ہے۔دیگر مطالعات میں، L-PBF میں TiC18، TiB219، اور SiC20 ذرات کو شامل کرنے سے 316L میٹرکس نے سخت ذرّات کے حجم کے حصے میں اضافے کے ساتھ ایک گھنے کام کی سخت رگڑ کی تہہ بنا کر لباس مزاحمت کو بہتر بنایا۔L-PBF12 ٹریٹڈ PH اسٹیل اور SS11 ڈوپلیکس اسٹیل میں ایک حفاظتی آکسائیڈ کی تہہ بھی دیکھی گئی ہے، جو اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ گرمی کے بعد کے علاج کے ذریعے برقرار رکھی ہوئی آسٹنائٹ کو محدود کرنے سے پہننے کی مزاحمت بہتر ہو سکتی ہے۔جیسا کہ یہاں خلاصہ کیا گیا ہے، لٹریچر بنیادی طور پر 316L SS سیریز کی قبائلی کارکردگی پر مرکوز ہے، جبکہ بہت زیادہ کاربن مواد کے ساتھ martensitic additively تیار کردہ سٹینلیس سٹیل کی سیریز کی قبائلی کارکردگی پر بہت کم ڈیٹا موجود ہے۔
الیکٹران بیم میلٹنگ (EBM) L-PBF سے ملتی جلتی ایک تکنیک ہے جو ریفریکٹری کاربائیڈز جیسے ہائی وینیڈیم اور کرومیم کاربائیڈز کے ساتھ مائیکرو اسٹرکچرز بنانے کی صلاحیت رکھتی ہے کیونکہ اس کی اعلی درجہ حرارت تک پہنچنے کی صلاحیت اور اسکین کی شرح 21, 22۔ سٹینلیس کی EBM پروسیسنگ پر موجودہ لٹریچر اسٹیل بنیادی طور پر زیادہ سے زیادہ ELM پروسیسنگ پیرامیٹرز کا تعین کرنے پر مرکوز ہے تاکہ کریکس اور سوراخوں کے بغیر مائیکرو سٹرکچر حاصل کیا جا سکے اور مکینیکل خصوصیات 23, 24, 25, 26 کو بہتر بنایا جا سکے، جبکہ EBM ٹریٹڈ سٹینلیس سٹیل کی قبائلی خصوصیات پر کام کیا جائے۔اب تک، ELR کے ساتھ علاج کیے جانے والے ہائی کاربن مارٹینیٹک سٹینلیس سٹیل کے پہننے کے طریقہ کار کا محدود حالات میں مطالعہ کیا گیا ہے، اور کھرچنے والے (سینڈ پیپر ٹیسٹ)، خشک اور مٹی کے کٹاؤ کے حالات میں پلاسٹک کی شدید خرابی کی اطلاع ملی ہے۔
اس مطالعے نے نیچے بیان کردہ خشک سلائیڈنگ کے حالات میں ELR کے ساتھ علاج کیے جانے والے اعلی کاربن مارٹینیٹک سٹینلیس سٹیل کے لباس مزاحمت اور رگڑ کی خصوصیات کی چھان بین کی۔سب سے پہلے، مائیکرو اسٹرکچرل خصوصیات کو اسکیننگ الیکٹران مائیکروسکوپی (SEM)، توانائی کے منتشر ایکس رے سپیکٹروسکوپی (EDX)، ایکس رے کے پھیلاؤ اور تصویری تجزیہ کا استعمال کرتے ہوئے نمایاں کیا گیا تھا۔اس کے بعد ان طریقوں سے حاصل کردہ ڈیٹا کو مختلف بوجھوں کے تحت خشک باہمی ٹیسٹوں کے ذریعے قبائلی رویے کے مشاہدے کی بنیاد کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اور آخر میں SEM-EDX اور لیزر پروفائلومیٹر کا استعمال کرتے ہوئے پہنی ہوئی سطح کی شکل کی جانچ کی جاتی ہے۔پہننے کی شرح کی مقدار درست کی گئی تھی اور اسی طرح سے علاج کیے جانے والے مارٹینیٹک ٹول اسٹیلز کے ساتھ موازنہ کیا گیا تھا۔یہ اس ایس ایس سسٹم کا ایک ہی قسم کے علاج کے ساتھ عام طور پر استعمال ہونے والے پہننے والے نظاموں سے موازنہ کرنے کی بنیاد بنانے کے لیے کیا گیا تھا۔آخر میں، پہننے کے راستے کا ایک کراس سیکشنل نقشہ ایک سختی میپنگ الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے دکھایا گیا ہے جو پلاسٹک کی خرابی کو ظاہر کرتا ہے جو رابطے کے دوران ہوتا ہے۔واضح رہے کہ اس مطالعے کے لیے ٹرائبلولوجیکل ٹیسٹ اس نئے مواد کی قبائلی خصوصیات کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے کیے گئے تھے، نہ کہ کسی مخصوص ایپلی کیشن کی نقل کرنے کے لیے۔یہ مطالعہ پہننے والی ایپلی کیشنز کے لیے جو سخت ماحول میں آپریشن کی ضرورت ہوتی ہے، ایک نئے اضافی طور پر تیار کردہ مارٹینسٹیٹک سٹینلیس سٹیل کی قبائلی خصوصیات کی بہتر تفہیم میں معاون ہے۔
ہائی کاربن مارٹینیٹک سٹینلیس سٹیل (HCMSS) کے نمونے جو ELR کے ساتھ برانڈ نام Vibenite® 350 کے تحت علاج کیے گئے ہیں VBN Components AB، سویڈن نے تیار اور فراہم کیے ہیں۔نمونے کی برائے نام کیمیائی ساخت: 1.9 C, 20.0 Cr, 1.0 Mo, 4.0 V, 73.1 Fe (wt.%)۔سب سے پہلے، خشک سلائیڈنگ نمونے (40 mm × 20 mm × 5 mm) حاصل شدہ مستطیل نمونوں (42 mm × 22 mm × 7 mm) سے بغیر کسی پوسٹ تھرمل علاج کے الیکٹریکل ڈسچارج مشیننگ (EDM) کا استعمال کرتے ہوئے بنائے گئے تھے۔پھر نمونوں کو یکے بعد دیگرے SiC سینڈ پیپر کے ساتھ 240 سے 2400 R کے اناج کے سائز کے ساتھ گرا دیا گیا تاکہ تقریباً 0.15 μm کی سطح کی کھردری (Ra) حاصل کی جا سکے۔اس کے علاوہ، EBM سے ٹریٹڈ ہائی کاربن مارٹینیٹک ٹول اسٹیل (HCMTS) کے نمونے جن کی برائے نام کیمیائی ساخت 1.5 C, 4.0 Cr, 2.5 Mo, 2.5 W, 4.0 V, 85.5 Fe (wt. %) (تجارتی طور پر جانا جاتا ہے) Vibenite® 150) بھی اسی طرح تیار کیا جاتا ہے۔HCMTS حجم کے لحاظ سے 8% کاربائیڈز پر مشتمل ہے اور اسے صرف HCMSS پہننے کی شرح کے اعداد و شمار کا موازنہ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
ایچ سی ایم ایس ایس کی مائیکرو اسٹرکچرل خصوصیت ایک ایس ای ایم (ایف ای آئی کوانٹا 250، یو ایس اے) کا استعمال کرتے ہوئے انجام دی گئی تھی جو آکسفورڈ انسٹرومنٹس سے توانائی کے منتشر ایکس رے (EDX) XMax80 ڈیٹیکٹر سے لیس تھی۔3500 µm2 پر مشتمل تین بے ترتیب فوٹومیکروگرافس کو بیک سکیٹرڈ الیکٹران (BSE) موڈ میں لیا گیا اور پھر رقبہ کا حصہ (یعنی حجم کا کسر)، سائز اور شکل کا تعین کرنے کے لیے تصویری تجزیہ (ImageJ®)28 کا استعمال کرتے ہوئے تجزیہ کیا گیا۔مشاہدہ کردہ خصوصیت کی شکل کی وجہ سے، رقبہ کا حصہ حجم کے کسر کے برابر لیا گیا تھا۔اس کے علاوہ، کاربائیڈز کی شکل کا عنصر شکل عنصر مساوات (شفا) کا استعمال کرتے ہوئے شمار کیا جاتا ہے:
یہاں Ai کاربائیڈ (µm2) کا رقبہ ہے اور Pi کاربائیڈ (µm)29 کا دائرہ ہے۔مراحل کی نشاندہی کرنے کے لیے، پاؤڈر ایکس رے ڈفریکشن (XRD) ایکس رے ڈفریکٹومیٹر (Bruker D8 Discover with a LynxEye 1D سٹرپ ڈیٹیکٹر) Co-Kα تابکاری (λ = 1.79026 Å) کے ساتھ انجام دیا گیا۔نمونے کو 2θ رینج میں 35° سے 130° تک 0.02° کے سٹیپ سائز اور 2 سیکنڈ کے سٹیپ ٹائم کے ساتھ سکین کریں۔XRD ڈیٹا کا تجزیہ Diffract.EVA سافٹ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا، جس نے 2021 میں کرسٹاللوگرافک ڈیٹا بیس کو اپ ڈیٹ کیا۔ اس کے علاوہ، مائکرو ہارڈنیس کا تعین کرنے کے لیے ایک Vickers سختی ٹیسٹر (Struers Durascan 80, Austria) استعمال کیا گیا۔ASTM E384-17 30 معیار کے مطابق، 5 kgf پر 10 s کے لیے 0.35 ملی میٹر انکریمنٹ میں میٹالوگرافک طور پر تیار کردہ نمونوں پر 30 پرنٹس بنائے گئے تھے۔مصنفین نے پہلے HCMTS31 کی مائکرو اسٹرکچرل خصوصیات کو نمایاں کیا ہے۔
ایک بال پلیٹ ٹرائیبومیٹر (بروکر یونیورسل مکینیکل ٹیسٹر ٹریبولاب، USA) خشک ری سیپروکیٹنگ وئیر ٹیسٹ کرنے کے لیے استعمال کیا گیا تھا، جس کی ترتیب کہیں اور تفصیل سے موجود ہے۔ٹیسٹ کے پیرامیٹرز درج ذیل ہیں: معیاری 32 ASTM G133-05 کے مطابق، لوڈ 3 N، فریکوئنسی 1 Hz، اسٹروک 3 ملی میٹر، دورانیہ 1 گھنٹہ۔ایلومینیم آکسائیڈ بالز (Al2O3، درستگی کلاس 28/ISO 3290) تقریباً 1500 HV کی میکرو ہارڈنس کے ساتھ 10 ملی میٹر کے قطر کے ساتھ اور تقریباً 0.05 µm کی سطح کی کھردری (Ra)، جو Redhill Precision، چیک ریپبلک کے ذریعہ فراہم کی گئی ہے، کو کاؤنٹر ویٹ کے طور پر استعمال کیا گیا تھا۔ .توازن کا انتخاب آکسیکرن کے اثرات کو روکنے کے لیے کیا گیا تھا جو توازن کی وجہ سے ہو سکتے ہیں اور لباس کے سخت حالات میں نمونوں کے پہننے کے طریقہ کار کو بہتر طور پر سمجھ سکتے ہیں۔واضح رہے کہ موجودہ مطالعات کے ساتھ پہننے کی شرح کے اعداد و شمار کا موازنہ کرنے کے لیے ٹیسٹ کے پیرامیٹرز Ref.8 کی طرح ہی ہیں۔مزید برآں، زیادہ بوجھ پر ٹرائبلوجیکل کارکردگی کی تصدیق کے لیے 10 N کے بوجھ کے ساتھ باہمی ٹیسٹوں کا ایک سلسلہ انجام دیا گیا، جبکہ ٹیسٹ کے دیگر پیرامیٹرز مستقل رہے۔ہرٹز کے مطابق ابتدائی رابطہ دباؤ بالترتیب 3 N اور 10 N پر 7.7 MPa اور 11.5 MPa ہیں۔پہننے کے ٹیسٹ کے دوران، رگڑ کی قوت 45 ہرٹز کی فریکوئنسی پر ریکارڈ کی گئی اور رگڑ کے اوسط گتانک (CoF) کا حساب لگایا گیا۔ہر بوجھ کے لیے، محیطی حالات میں تین پیمائشیں کی گئیں۔
اوپر بیان کردہ SEM کا استعمال کرتے ہوئے پہننے کی رفتار کی جانچ کی گئی، اور EMF تجزیہ Aztec Acquisition wear سطح تجزیہ سافٹ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا۔آپٹیکل مائیکروسکوپ (Keyence VHX-5000, Japan) کا استعمال کرتے ہوئے جوڑے ہوئے مکعب کی پہنی ہوئی سطح کی جانچ کی گئی۔ایک غیر رابطہ لیزر پروفائلر (NanoFocus µScan, Germany) نے پہن کے نشان کو z محور کے ساتھ ±0.1 µm اور x اور y محور کے ساتھ 5 µm کے عمودی ریزولوشن کے ساتھ اسکین کیا۔لباس کے داغ کی سطح کا پروفائل نقشہ Matlab® میں پروفائل کی پیمائش سے حاصل کردہ x, y, z کوآرڈینیٹس کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا تھا۔سطحی پروفائل کے نقشے سے نکالے گئے کئی عمودی پہننے والے راستے کے پروفائلز پہننے کے راستے پر پہننے کے حجم کے نقصان کا حساب لگانے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔حجم کے نقصان کا حساب وائر پروفائل کے اوسط کراس سیکشنل ایریا اور پہننے والے ٹریک کی لمبائی کی پیداوار کے طور پر کیا گیا تھا، اور اس طریقہ کار کی اضافی تفصیلات پہلے مصنفین 33 کے ذریعہ بیان کر چکے ہیں۔یہاں سے، مخصوص لباس کی شرح (k) درج ذیل فارمولے سے حاصل کی جاتی ہے:
یہاں V پہننے کی وجہ سے حجم میں کمی ہے (mm3)، W لاگو لوڈ (N) ہے، L سلائیڈنگ فاصلہ (mm) ہے، اور k پہننے کی مخصوص شرح ہے (mm3/Nm)34۔HCMTS کے لیے رگڑ کا ڈیٹا اور سطحی پروفائل کے نقشے HCMSS پہننے کی شرح کا موازنہ کرنے کے لیے ضمنی مواد (ضمنی اعداد و شمار S1 اور Figure S2) میں شامل ہیں۔
اس مطالعہ میں، پہننے والے راستے کا ایک کراس سیکشنل سختی کا نقشہ پہننے والے زون کے پلاسٹک کی خرابی کے رویے (یعنی رابطے کے دباؤ کی وجہ سے سخت محنت) کو ظاہر کرنے کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔پالش کیے گئے نمونوں کو ایک کٹنگ مشین پر ایلومینیم آکسائیڈ کاٹنے والے پہیے کے ساتھ کاٹا گیا تھا (Struers Accutom-5, Austria) اور نمونوں کی موٹائی کے ساتھ 240 سے 4000 P تک SiC سینڈ پیپر گریڈ کے ساتھ پالش کیا گیا تھا۔ASTM E348-17 کے مطابق 0.5 kgf 10 s اور 0.1 mm فاصلے پر مائیکرو ہارڈنیس کی پیمائش۔پرنٹس کو سطح سے تقریباً 60 µm نیچے ایک 1.26 × 0.3 mm2 مستطیل گرڈ پر رکھا گیا تھا (شکل 1) اور پھر کسی اور جگہ بیان کردہ حسب ضرورت Matlab® کوڈ کا استعمال کرتے ہوئے سختی کا نقشہ پیش کیا گیا تھا۔اس کے علاوہ، SEM کا استعمال کرتے ہوئے پہن زون کے کراس سیکشن کے مائیکرو اسٹرکچر کی جانچ کی گئی۔
کراس سیکشن (a) کے مقام کو ظاہر کرنے والے لباس کے نشان کی اسکیمیٹک اور سختی کے نقشے کا ایک آپٹیکل مائکروگراف کراس سیکشن (b) میں شناخت شدہ نشان کو ظاہر کرتا ہے۔
ELP کے ساتھ علاج کیا جانے والا HCMSS کا مائیکرو اسٹرکچر ایک یکساں کاربائیڈ نیٹ ورک پر مشتمل ہوتا ہے جس کے چاروں طرف میٹرکس ہوتا ہے (تصویر 2a، b)۔EDX تجزیہ سے پتہ چلتا ہے کہ سرمئی اور سیاہ کاربائیڈ بالترتیب کرومیم اور وینیڈیم سے بھرپور کاربائیڈز تھے (ٹیبل 1)۔تصویری تجزیے سے حساب لگایا گیا، کاربائیڈز کے حجم کا حصہ ~22.5% (~18.2% ہائی کرومیم کاربائیڈز اور ~4.3% ہائی وینیڈیم کاربائیڈز) کا تخمینہ لگایا گیا ہے۔معیاری انحراف کے ساتھ اناج کے اوسط سائز بالترتیب V اور Cr سے بھرپور کاربائیڈز کے لیے 0.64 ± 0.2 µm اور 1.84 ± 0.4 µm ہیں (تصویر 2c، d)۔ہائی V کاربائیڈز تقریباً 0.88±0.03 کے شیپ فیکٹر (±SD) کے ساتھ گول ہوتے ہیں کیونکہ شکل کے عنصر کی قدریں 1 کے قریب گول کاربائیڈز کے مساوی ہوتی ہیں۔اس کے برعکس، ہائی کرومیم کاربائیڈز بالکل گول نہیں ہوتیں، جس کی شکل کا عنصر تقریباً 0.56 ± 0.01 ہوتا ہے، جو جمع ہونے کی وجہ سے ہو سکتا ہے۔HCMSS ایکس رے پیٹرن پر مارٹین سائیٹ (α, bcc) اور برقرار رکھی ہوئی آسٹنائٹ (γ', fcc) پھیلاؤ کی چوٹیوں کا پتہ لگایا گیا جیسا کہ تصویر 2e میں دکھایا گیا ہے۔اس کے علاوہ، ایکس رے پیٹرن ثانوی کاربائیڈز کی موجودگی کو ظاہر کرتا ہے۔ہائی کرومیم کاربائیڈز کی شناخت M3C2 اور M23C6 قسم کے کاربائیڈز کے طور پر کی گئی ہے۔لٹریچر کے اعداد و شمار کے مطابق، VC کاربائڈز کی 36,37,38 تفاوت کی چوٹیوں کو ≈43° اور 63° پر ریکارڈ کیا گیا، جس سے پتہ چلتا ہے کہ VC چوٹیوں کو کرومیم سے بھرپور کاربائیڈز (تصویر 2e) کی M23C6 چوٹیوں سے نقاب پوش کیا گیا تھا۔
EBL (a) کم میگنیفیکیشن پر اور (b) ہائی میگنیفیکیشن پر ہائی کاربن مارٹینیٹک سٹینلیس سٹیل کا مائیکرو سٹرکچر جس میں کرومیم اور وینیڈیم سے بھرپور کاربائیڈز اور سٹینلیس سٹیل میٹرکس (الیکٹران بیک سکیٹرنگ موڈ) دکھایا گیا ہے۔بار گرافس جو کرومیم سے بھرپور (c) اور وینیڈیم سے بھرپور (d) کاربائیڈز کے اناج کے سائز کی تقسیم کو دکھاتے ہیں۔ایکس رے پیٹرن مائیکرو اسٹرکچر (d) میں مارٹینائٹ، برقرار رکھے ہوئے آسٹنائٹ اور کاربائیڈز کی موجودگی کو ظاہر کرتا ہے۔
اوسط مائیکرو ہارڈنیس 625.7 + 7.5 HV5 ہے، جو روایتی طور پر پروسیس شدہ مارٹینسیٹک سٹینلیس سٹیل (450 HV)1 کے مقابلے میں نسبتاً زیادہ سختی کو ظاہر کرتا ہے بغیر گرمی کے علاج کے۔ہائی وی کاربائیڈز اور ہائی سی آر کاربائیڈز کی نینو انڈینٹیشن سختی بالترتیب 12 اور 32.5 GPa39 اور 13–22 GPa40 کے درمیان بتائی جاتی ہے۔اس طرح، ELP کے ساتھ علاج کیے جانے والے HCMSS کی اعلی سختی کاربن کے اعلیٰ مواد کی وجہ سے ہے، جو کاربائیڈ نیٹ ورک کی تشکیل کو فروغ دیتا ہے۔اس طرح، ELP کے ساتھ علاج کیا گیا HSMSS بغیر کسی اضافی پوسٹ تھرمل علاج کے اچھی مائکرو ساختی خصوصیات اور سختی کو ظاہر کرتا ہے۔
3 N اور 10 N پر نمونوں کے لیے رگڑ کے اوسط گتانک (CoF) کے منحنی خطوط کو شکل 3 میں پیش کیا گیا ہے، کم سے کم اور زیادہ سے زیادہ رگڑ کی قدروں کی حد پارباسی شیڈنگ کے ساتھ نشان زد ہے۔ہر وکر ایک رن ان فیز اور ایک مستحکم حالت کا مرحلہ دکھاتا ہے۔رن ان فیز 1.2 میٹر پر 0.41 ± 0.24.3 N کے CoF (±SD) کے ساتھ اور 0.71 ± 0.16.10 N کے CoF کے ساتھ 3.7 میٹر پر ختم ہوتا ہے، جب رگڑ رک جاتا ہے تو مرحلے کی مستحکم حالت میں داخل ہونے سے پہلے۔جلدی تبدیل نہیں ہوتا.چھوٹے رابطے کے علاقے اور پلاسٹک کی کچی ابتدائی خرابی کی وجہ سے، 3 N اور 10 N پر رننگ ان مرحلے کے دوران رگڑ کی قوت میں تیزی سے اضافہ ہوا، جہاں 10 N پر زیادہ رگڑ قوت اور طویل سلائیڈنگ فاصلہ واقع ہوا، جس کی وجہ یہ ہو سکتی ہے۔ حقیقت یہ ہے کہ 3 N کے مقابلے میں، سطح کا نقصان زیادہ ہے۔3 N اور 10 N کے لیے، اسٹیشنری مرحلے میں CoF کی قدریں بالترتیب 0.78 ± 0.05 اور 0.67 ± 0.01 ہیں۔CoF عملی طور پر 10 N پر مستحکم ہے اور بتدریج 3 N پر بڑھتا ہے۔ محدود ادب میں، L-PBF کا CoF کم لاگو بوجھ پر سیرامک ​​ری ایکشن باڈیز کے مقابلے سٹینلیس سٹیل کا علاج 0.5 سے 0.728، 20، 42 تک ہوتا ہے، جس میں اس مطالعہ میں ماپا CoF اقدار کے ساتھ اچھا معاہدہ۔مستحکم حالت میں بڑھتے ہوئے بوجھ کے ساتھ CoF میں کمی (تقریباً 14.1%) کو پہنی ہوئی سطح اور ہم منصب کے درمیان انٹرفیس پر ہونے والی سطح کے انحطاط سے منسوب کیا جا سکتا ہے، جس پر اگلے حصے میں سطح کی سطح کے تجزیہ کے ذریعے مزید بحث کی جائے گی۔ پہنا ہوا نمونے.
3 N اور 10 N پر سلائیڈنگ راستوں پر ELP کے ساتھ علاج کیے جانے والے VSMSS نمونوں کے رگڑ کے گتانک، ہر ایک منحنی خطوط کے لیے ایک سٹیشنری فیز کو نشان زد کیا جاتا ہے۔
HKMS (625.7 HV) کے مخصوص لباس کی شرح کا تخمینہ بالترتیب 3 N اور 10 N پر 6.56 ± 0.33 × 10–6 mm3/Nm اور 9.66 ± 0.37 × 10–6 mm3/Nm ہے (تصویر 4)۔اس طرح، بڑھتے ہوئے بوجھ کے ساتھ پہننے کی شرح بڑھ جاتی ہے، جو L-PBF اور PH SS17,43 کے ساتھ علاج شدہ آسٹنائٹ پر موجودہ مطالعات کے ساتھ اچھی طرح متفق ہے۔انہی قبائلی حالات کے تحت، 3 N پر پہننے کی شرح تقریباً ایک پانچواں ہے جو کہ L-PBF (k = 3.50 ± 0.3 × 10–5 mm3/Nm، 229 HV) کے ساتھ علاج کیے جانے والے آسنیٹک سٹینلیس سٹیل کے لیے ہے، جیسا کہ پچھلے کیس میں تھا۔ .8. اس کے علاوہ، 3 N پر HCMSS کی پہننے کی شرح روایتی طور پر مشینی آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل کے مقابلے میں نمایاں طور پر کم تھی اور خاص طور پر انتہائی آئسوٹروپک دبانے والے (k = 4.20 ± 0.3 × 10–5 mm3) سے زیادہ تھی۔/Nm، 176 HV) اور کاسٹ (k = 4.70 ± 0.3 × 10–5 mm3/Nm, 156 HV) بالترتیب مشینی آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل، 8۔لٹریچر میں ان مطالعات کے مقابلے میں، HCMSS کی بہتر لباس مزاحمت کو اعلی کاربن مواد اور تشکیل شدہ کاربائیڈ نیٹ ورک سے منسوب کیا جاتا ہے جس کے نتیجے میں روایتی طور پر مشینی آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل کے مقابلے میں زیادہ سختی ہوتی ہے۔HCMSS نمونوں کے پہننے کی شرح کا مزید مطالعہ کرنے کے لیے، اسی طرح کی مشینی ہائی کاربن مارٹینیٹک ٹول اسٹیل (HCMTS) نمونہ (790 HV کی سختی کے ساتھ) کا موازنہ کے لیے اسی طرح کے حالات (3 N اور 10 N) کے تحت تجربہ کیا گیا۔ضمنی مواد HCMTS سطحی پروفائل کا نقشہ ہے (ضمنی شکل S2)۔HCMSS (k = 6.56 ± 0.34 × 10–6 mm3/Nm) کی پہننے کی شرح تقریباً HCMTS کی 3 N (k = 6.65 ± 0.68 × 10–6 mm3/Nm) جیسی ہے، جو بہترین لباس مزاحمت کی نشاندہی کرتی ہے۔ .یہ خصوصیات بنیادی طور پر HCMSS کی مائیکرو اسٹرکچرل خصوصیات سے منسوب ہیں (یعنی میٹرکس میں کاربائیڈ کا اعلیٰ مواد، سائز، شکل اور کاربائیڈ ذرات کی تقسیم، جیسا کہ سیکشن 3.1 میں بیان کیا گیا ہے)۔جیسا کہ پہلے بتایا گیا ہے 31,44، کاربائیڈ کا مواد پہننے والے داغ کی چوڑائی اور گہرائی اور مائیکرو رگڑنے والے لباس کے طریقہ کار کو متاثر کرتا ہے۔تاہم، کاربائیڈ کا مواد 10 N پر ڈائی کی حفاظت کے لیے ناکافی ہے، جس کے نتیجے میں پہننے میں اضافہ ہوتا ہے۔مندرجہ ذیل حصے میں، پہننے کی سطح کی شکل اور ٹپوگرافی کا استعمال بنیادی لباس اور اخترتی کے طریقہ کار کی وضاحت کے لیے کیا گیا ہے جو HCMSS کے پہننے کی شرح کو متاثر کرتے ہیں۔10 N پر، VCMSS کی پہننے کی شرح (k = 9.66 ± 0.37 × 10–6 mm3/Nm) VKMTS (k = 5.45 ± 0.69 × 10–6 mm3/Nm) سے زیادہ ہے۔اس کے برعکس، پہننے کی یہ شرحیں اب بھی کافی زیادہ ہیں: اسی طرح کے امتحانی حالات میں، کرومیم اور سٹیلائٹ پر مبنی کوٹنگز کے پہننے کی شرح HCMSS45,46 سے کم ہے۔آخر میں، ایلومینا (1500 HV) کی زیادہ سختی کی وجہ سے، ملن کے لباس کی شرح نہ ہونے کے برابر تھی اور نمونہ سے ایلومینیم کی گیندوں میں مواد کی منتقلی کے آثار پائے گئے۔
ہائی کاربن مارٹینسیٹک سٹینلیس سٹیل (HMCSS) کی ELR مشینی میں مخصوص لباس، ہائی کاربن مارٹینسیٹک ٹول سٹیل (HCMTS) اور L-PBF کی ELR مشینی، مختلف ایپلی کیشنز پر آسٹینٹک سٹینلیس سٹیل کی کاسٹنگ اور ہائی آئسوٹروپک پریسنگ (HIP) مشینی (316LSS) رفتار بھری ہوئی ہے.سکیٹر پلاٹ پیمائش کے معیاری انحراف کو ظاہر کرتا ہے۔آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل کے لیے ڈیٹا 8 سے لیا گیا ہے۔
جب کہ کرومیم اور سٹیلائٹ جیسی ہارڈفیسنگس اضافی مشینی الائے سسٹمز کے مقابلے بہتر لباس مزاحمت فراہم کر سکتی ہیں، اضافی مشینی (1) مائیکرو اسٹرکچر کو بہتر بنا سکتی ہے، خاص طور پر کثافت کی وسیع اقسام والے مواد کے لیے۔آخری حصے پر آپریشن؛اور (3) نئی سطحی ٹوپولاجی کی تخلیق جیسے مربوط سیال متحرک بیرنگ۔اس کے علاوہ، AM جیومیٹرک ڈیزائن کی لچک پیش کرتا ہے۔یہ مطالعہ خاص طور پر ناول اور اہم ہے کیونکہ یہ EBM کے ساتھ ان نئے تیار کردہ دھاتی مرکبات کے لباس کی خصوصیات کو واضح کرنا اہم ہے، جس کے لیے موجودہ ادب بہت محدود ہے۔
پہنی ہوئی سطح کی شکل اور 3 N پر پہنے ہوئے نمونوں کی شکلیں انجیر میں دکھائی گئی ہیں۔5، جہاں پہننے کا بنیادی طریقہ کار گھرشن ہے جس کے بعد آکسیکرن ہوتا ہے۔سب سے پہلے، سٹیل کے سبسٹریٹ کو پلاسٹک کی شکل میں بگاڑ دیا جاتا ہے اور پھر اسے ہٹا کر 1 سے 3 µm گہرے نالیوں کی شکل دی جاتی ہے، جیسا کہ سطحی پروفائل (تصویر 5a) میں دکھایا گیا ہے۔مسلسل پھسلنے سے پیدا ہونے والی رگڑ سے پیدا ہونے والی حرارت کی وجہ سے، ہٹایا گیا مواد ٹرائبلوجیکل سسٹم کے انٹرفیس پر رہتا ہے، جو ہائی کرومیم اور وینیڈیم کاربائیڈز کے ارد گرد ہائی آئرن آکسائیڈ کے چھوٹے جزیروں پر مشتمل ایک ٹرائبلوجیکل تہہ بناتا ہے (شکل 5b اور جدول 2)۔)، جیسا کہ L-PBF15,17 کے ساتھ علاج کیے جانے والے austenitic سٹینلیس سٹیل کے لیے بھی رپورٹ کیا گیا تھا۔انجیر پر۔5c لباس کے داغ کے بیچ میں ہونے والی شدید آکسیکرن کو ظاہر کرتا ہے۔اس طرح، رگڑ کی تہہ کی تشکیل رگڑ کی تہہ (یعنی آکسائیڈ کی تہہ) (تصویر 5f) کی تباہی سے سہولت فراہم کرتی ہے یا مادّے کا ہٹانا مائیکرو اسٹرکچر کے اندر کمزور علاقوں میں ہوتا ہے، اس طرح مواد کو ہٹانے کا عمل تیز ہوتا ہے۔دونوں صورتوں میں، رگڑ کی تہہ کی تباہی انٹرفیس پر پہننے والی مصنوعات کی تشکیل کا باعث بنتی ہے، جو کہ مستحکم حالت 3N (تصویر 3) میں CoF میں اضافے کے رجحان کی وجہ ہو سکتی ہے۔اس کے علاوہ، وئیر ٹریک پر آکسائیڈز اور ڈھیلے لباس کے ذرات کی وجہ سے تین حصوں کے پہننے کی علامات ہیں، جو بالآخر سبسٹریٹ پر مائیکرو سکریچز کی تشکیل کا باعث بنتی ہیں (تصویر 5b، e)9,12,47۔
ELP کے ساتھ 3 N پر علاج کیے جانے والے ہائی کاربن مارٹینیٹک سٹینلیس سٹیل کے پہننے کی سطح کی شکل کے سرفیس پروفائل (a) اور فوٹو مائکروگرافس (b–f)، بی ایس ای موڈ (d) میں پہننے کے نشان کا کراس سیکشن اور لباس کی آپٹیکل مائکروسکوپی 3 N (g) ایلومینا اسفیئرز پر سطح۔
اسٹیل سبسٹریٹ پر پرچی بینڈ بنتے ہیں، جو پہننے کی وجہ سے پلاسٹک کی خرابی کی نشاندہی کرتے ہیں (تصویر 5e)۔اسی طرح کے نتائج L-PBF کے ساتھ علاج کیے جانے والے SS47 austenitic اسٹیل کے پہننے کے رویے کے مطالعہ میں بھی حاصل کیے گئے۔وینڈیم سے بھرپور کاربائیڈز کی دوبارہ ترتیب بھی سلائیڈنگ کے دوران اسٹیل میٹرکس کی پلاسٹک کی خرابی کی نشاندہی کرتی ہے (تصویر 5e)۔لباس کے نشان کے کراس سیکشن کے مائیکرو گراف مائکرو کریکس (تصویر 5d) سے گھرے ہوئے چھوٹے گول گڑھوں کی موجودگی کو ظاہر کرتے ہیں، جو سطح کے قریب پلاسٹک کی ضرورت سے زیادہ خرابی کی وجہ سے ہو سکتا ہے۔ایلومینیم آکسائیڈ کے دائروں میں مواد کی منتقلی محدود تھی، جبکہ کرہیں برقرار رہیں (تصویر 5 جی)۔
نمونوں کے پہننے کی چوڑائی اور گہرائی بڑھتے ہوئے بوجھ (10 N پر) کے ساتھ بڑھ گئی، جیسا کہ سطحی ٹپوگرافی نقشہ (تصویر 6a) میں دکھایا گیا ہے۔رگڑنا اور آکسیڈیشن اب بھی پہننے کے غالب میکانزم ہیں، اور پہننے کے ٹریک پر مائیکرو سکریچز کی تعداد میں اضافہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ تین حصوں کا لباس بھی 10 N (تصویر 6b) پر ہوتا ہے۔EDX تجزیہ نے لوہے سے بھرپور آکسائیڈ جزیروں کی تشکیل کو ظاہر کیا۔سپیکٹرا میں ال چوٹیوں نے اس بات کی تصدیق کی کہ مادے کی کاؤنٹر پارٹی سے نمونے میں منتقلی 10 N (تصویر 6c اور جدول 3) پر واقع ہوئی ہے، جبکہ یہ 3 N (ٹیبل 2) پر نہیں دیکھی گئی۔تھری باڈی پہننے کی وجہ آکسائیڈ آئی لینڈز اور اینالاگس کے پہننے والے ذرات ہوتے ہیں، جہاں تفصیلی EDX تجزیہ سے پتہ چلتا ہے کہ اینالاگس سے مواد لے جانے والا ہے (ضمنی شکل S3 اور Table S1)۔آکسائیڈ جزیروں کی ترقی کا تعلق گہرے گڑھوں سے ہے، جو 3N (تصویر 5) میں بھی دیکھا گیا ہے۔کاربائڈز کی کریکنگ اور فریگمنٹیشن بنیادی طور پر 10 N Cr (تصویر 6e، f) سے بھرپور کاربائیڈز میں ہوتی ہے۔اس کے علاوہ، ہائی وی کاربائڈز فلک اور ارد گرد کے میٹرکس پہنتے ہیں، جس کے نتیجے میں تین حصوں کے لباس کا سبب بنتا ہے۔ہائی وی کاربائیڈ (سرخ دائرے میں نمایاں کردہ) کے سائز اور شکل میں ایک گڑھا بھی ٹریک کے کراس سیکشن میں نمودار ہوا (تصویر 6d) (کاربائیڈ کے سائز اور شکل کا تجزیہ دیکھیں۔ 3.1)، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ ہائی وی کاربائیڈ کاربائیڈ V میٹرکس کو 10 N پر فلک کر سکتا ہے۔ ہائی V کاربائیڈز کی گول شکل کھینچنے کے اثر میں حصہ ڈالتی ہے، جب کہ جمع ہائی Cr کاربائیڈز کریکنگ کا شکار ہوتی ہیں (تصویر 6e، f)۔یہ ناکامی کا رویہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ میٹرکس پلاسٹک کی اخترتی کو برداشت کرنے کی اپنی صلاحیت سے تجاوز کر گیا ہے اور یہ کہ مائیکرو اسٹرکچر 10 N پر کافی اثر قوت فراہم نہیں کرتا ہے۔ سطح کے نیچے عمودی کریکنگ (تصویر 6d) پلاسٹک کی خرابی کی شدت کی نشاندہی کرتی ہے جو سلائیڈنگ کے دوران ہوتی ہے۔جیسے جیسے بوجھ بڑھتا ہے، پہنے ہوئے ٹریک سے ایلومینا بال (تصویر 6 جی) میں مواد کی منتقلی ہوتی ہے، جو 10 این پر مستحکم حالت میں رہ سکتی ہے۔ CoF قدروں میں کمی کی بنیادی وجہ (تصویر 3)۔
10 N پر EBA کے ساتھ علاج کیے جانے والے ہائی کاربن مارٹینیٹک سٹینلیس سٹیل کے سرفیس پروفائل (a) اور فوٹو مائیکروگرافس (b–f) پہنی ہوئی سطح کی ٹپوگرافی (b–f)، BSE موڈ (d) میں ٹریک کراس سیکشن پہنیں اور آپٹیکل مائکروسکوپ سطح 10 N (g) پر ایلومینا کرہ کا۔
سلائیڈنگ پہننے کے دوران، سطح کو اینٹی باڈی سے متاثرہ کمپریسیو اور قینچ کے دباؤ کا نشانہ بنایا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں پہنی ہوئی سطح34,48,49 کے نیچے پلاسٹک کی نمایاں خرابی ہوتی ہے۔لہذا، پلاسٹک کی خرابی کی وجہ سے سطح کے نیچے کام کی سختی واقع ہوسکتی ہے، جو لباس اور اخترتی کے طریقہ کار کو متاثر کرتی ہے جو مواد کے پہننے کے رویے کا تعین کرتے ہیں۔لہذا، کراس سیکشنل سختی کی نقشہ سازی (جیسا کہ سیکشن 2.4 میں تفصیل سے بتایا گیا ہے) اس مطالعے میں لوڈ کے ایک فنکشن کے طور پر پہننے کے راستے کے نیچے پلاسٹک ڈیفارمیشن زون (PDZ) کی ترقی کا تعین کرنے کے لیے انجام دیا گیا۔چونکہ، جیسا کہ پچھلے حصوں میں ذکر کیا گیا ہے، لباس کے نشان کے نیچے پلاسٹک کی خرابی کے واضح نشانات دیکھے گئے (تصویر 5d، 6d)، خاص طور پر 10 N پر۔
انجیر پر۔شکل 7 میں 3 N اور 10 N پر ELP کے ساتھ علاج کیے جانے والے HCMSS کے لباس کے نشانات کے کراس سیکشنل سختی کے خاکے دکھائے گئے ہیں۔ یہ بات قابل غور ہے کہ ان سختی کی قدروں کو کام کی سختی کے اثر کا اندازہ کرنے کے لیے ایک اشاریہ کے طور پر استعمال کیا گیا تھا۔لباس کے نشان کے نیچے سختی میں تبدیلی 3 N (تصویر 7a) پر 667 سے 672 HV تک ہے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ کام کی سختی نہ ہونے کے برابر ہے۔غالباً، مائیکرو ہارڈنیس میپ کی کم ریزولوشن کی وجہ سے (یعنی نشانات کے درمیان فاصلہ)، لاگو سختی کی پیمائش کا طریقہ سختی میں تبدیلیوں کا پتہ نہیں لگا سکا۔اس کے برعکس، 118 µm کی زیادہ سے زیادہ گہرائی اور 488 µm کی لمبائی کے ساتھ 677 سے 686 HV تک سختی کی قدروں کے ساتھ PDZ زونز 10 N (تصویر 7b) پر دیکھے گئے، جو پہننے والے ٹریک کی چوڑائی کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے۔ تصویر 6a))۔لوڈ کے ساتھ PDZ سائز کی تبدیلی پر اسی طرح کا ڈیٹا L-PBF کے ساتھ علاج کیے جانے والے SS47 پر پہننے والے مطالعہ میں پایا گیا۔نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ برقرار رکھی ہوئی آسٹنائٹ کی موجودگی اضافی طور پر من گھڑت اسٹیلز 3، 12، 50 کی لچک کو متاثر کرتی ہے، اور پلاسٹک کی خرابی (فیز ٹرانسفارمیشن کا پلاسٹک اثر) کے دوران برقرار رکھا ہوا آسٹینائٹ مارٹینائٹ میں تبدیل ہو جاتا ہے، جو اسٹیل کے کام کی سختی کو بڑھاتا ہے۔اسٹیل 51۔ چونکہ VCMSS نمونے میں پہلے زیر بحث ایکس رے ڈفریکشن پیٹرن کے مطابق برقرار رکھا ہوا آسٹنائٹ موجود تھا (تصویر 2e)، یہ تجویز کیا گیا تھا کہ مائکرو اسٹرکچر میں برقرار رکھا ہوا آسٹنائٹ رابطے کے دوران مارٹینائٹ میں تبدیل ہوسکتا ہے، اس طرح PDZ کی سختی میں اضافہ ہوتا ہے۔ تصویر 7b)۔اس کے علاوہ، پہننے والے ٹریک (تصویر 5e، 6f) پر ہونے والی پرچی کی تشکیل بھی سلائیڈنگ رابطے میں قینچ کے دباؤ کے عمل کے تحت ڈس لوکیشن سلپ کی وجہ سے پلاسٹک کی خرابی کی نشاندہی کرتی ہے۔تاہم، 3 N پر پیدا ہونے والا قینچ کا تناؤ ایک اعلی سندچیوتی کثافت پیدا کرنے کے لیے ناکافی تھا یا استعمال شدہ طریقہ کے ذریعے مشاہدہ شدہ آسٹنائٹ کو مارٹینائٹ میں تبدیل کرنے کے لیے ناکافی تھا، اس لیے کام کی سختی صرف 10 N (تصویر 7b) پر دیکھی گئی۔
3 N (a) اور 10 N (b) پر الیکٹریکل ڈسچارج مشینی کا نشانہ بننے والے ہائی کاربن مارٹینسیٹک سٹینلیس سٹیل کے پہننے والے ٹریکس کے کراس سیکشنل سختی کے خاکے
یہ مطالعہ ELR کے ساتھ علاج کیے جانے والے نئے ہائی کاربن مارٹینیٹک سٹینلیس سٹیل کے پہننے کے رویے اور مائیکرو اسٹرکچرل خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے۔ڈرائی وئیر ٹیسٹ مختلف بوجھوں کے نیچے سلائیڈنگ میں کیے گئے، اور پہنے ہوئے نمونوں کا الیکٹران مائیکروسکوپی، لیزر پروفائلومیٹر اور وئیر ٹریکس کے کراس سیکشنز کے سختی کے نقشوں کا استعمال کرتے ہوئے جانچ پڑتال کی گئی۔
مائیکرو اسٹرکچرل تجزیے سے معلوم ہوا کہ مارٹینائٹ کے میٹرکس میں کرومیم (~ 18.2% کاربائڈز) اور وینیڈیم (~ 4.3% کاربائڈز) کے اعلی مواد کے ساتھ کاربائیڈز کی یکساں تقسیم اور نسبتاً زیادہ مائیکرو ہارڈنس کے ساتھ آسٹنائٹ کو برقرار رکھا گیا۔پہننے کے غالب میکانزم کم بوجھ پر پہننے اور آکسیڈیشن ہیں، جبکہ تین باڈی پہننے کی وجہ سے ہائی-V کاربائیڈز اور ڈھیلے اناج کے آکسائیڈز بھی بڑھتے ہوئے بوجھ میں پہننے میں معاون ہیں۔پہننے کی شرح L-PBF اور روایتی مشینی آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل سے بہتر ہے، اور یہاں تک کہ کم بوجھ پر EBM مشینی ٹول اسٹیلز سے ملتی جلتی ہے۔مواد کی مخالف جسم میں منتقلی کی وجہ سے بڑھتے ہوئے بوجھ کے ساتھ CoF قدر کم ہوتی ہے۔کراس سیکشنل سختی میپنگ کا طریقہ استعمال کرتے ہوئے، پلاسٹک ڈیفارمیشن زون پہننے کے نشان کے نیچے دکھایا گیا ہے۔کام کی سختی کے اثرات کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے الیکٹران بیک سکیٹر ڈفریکشن کا استعمال کرتے ہوئے میٹرکس میں اناج کی ممکنہ اصلاح اور مرحلے کی منتقلی کی مزید تفتیش کی جا سکتی ہے۔مائیکرو ہارڈنیس میپ کی کم ریزولیوشن کم لاگو بوجھ پر پہننے والے زون کی سختی کو دیکھنے کی اجازت نہیں دیتی ہے، لہذا نینو انڈینٹیشن اسی طریقہ کا استعمال کرتے ہوئے اعلی ریزولیوشن سختی میں تبدیلیاں فراہم کر سکتی ہے۔
یہ مطالعہ پہلی بار پہننے کے خلاف مزاحمت اور ELR کے ساتھ علاج کیے جانے والے ایک نئے ہائی کاربن مارٹینیٹک سٹینلیس سٹیل کی رگڑ خصوصیات کا ایک جامع تجزیہ پیش کرتا ہے۔AM کے جیومیٹرک ڈیزائن کی آزادی اور AM کے ساتھ مشینی اقدامات کو کم کرنے کے امکان پر غور کرتے ہوئے، یہ تحقیق اس نئے مواد کی تیاری اور پیچیدہ کولنگ چینل کے ساتھ شافٹ سے پلاسٹک انجیکشن مولڈ تک پہننے سے متعلق آلات میں اس کے استعمال کی راہ ہموار کر سکتی ہے۔
بھٹ، بی این ایرو اسپیس میٹریلز اینڈ ایپلی کیشنز، والیم۔255 (امریکن سوسائٹی آف ایروناٹکس اینڈ ایسٹروناٹکس، 2018)۔
بجاج، پی وغیرہ۔اضافی مینوفیکچرنگ میں اسٹیل: اس کے مائکرو اسٹرکچر اور خصوصیات کا جائزہ۔الما میٹرسائنس.پروجیکٹ772، (2020)۔
Felli, F., Brotzu, A., Vendittozzi, C., Paolozzi, A. اور Passeggio, F. سلائیڈنگ کے دوران EN 3358 سٹینلیس سٹیل ایرو اسپیس اجزاء کے پہننے کی سطح کو پہنچنے والا نقصان۔بھائی چارہ۔ایڈانٹیگرا سٹرٹ۔23، 127–135 (2012)۔
ڈیبرائے، ٹی وغیرہ۔دھاتی اجزاء کی اضافی مینوفیکچرنگ - عمل، ساخت، اور کارکردگی۔پروگرامنگالما میٹرسائنس.92، 112–224 (2018)۔
ہرزوگ D.، Sejda V. Vicisk E. اور Emmelmann S. دھاتی اضافی اشیاء کی پیداوار۔(2016)۔https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.07.019۔
ASTM انٹرنیشنل۔اضافی مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی کے لیے معیاری اصطلاحات۔تیز پیداوار۔اسسٹنٹ پروفیسر.https://doi.org/10.1520/F2792-12A.2 (2013)۔
Bartolomeu F. et al.316L سٹینلیس سٹیل کی مکینیکل اور ٹرائبلوجیکل خصوصیات - منتخب لیزر پگھلنے، گرم دبانے اور روایتی کاسٹنگ کا موازنہ۔میں شامل کریں۔کارخانہ دار16، 81–89 (2017)۔
بخشوان، ایم، میانٹ، KW، Reddichoff، T.، اور Pham, MS Microstructure Contribution to Additively Fabricated 316L Stainless Steel Dry Sliding Wear Mechanisms and Anisotropy.الما میٹردسمبر196، 109076 (2020)۔
بوگیلین T.، Drypondt SN، Pandey A.، Dawson K. اور Tatlock GJ مکینیکل ردعمل اور منتخب لیزر پگھلنے سے حاصل کردہ آئرن آکسائیڈ کے پھیلاؤ کے ساتھ سخت سٹیل کے ڈھانچے کی اخترتی کا طریقہ کار۔میگزین87، 201–215 (2015)۔
سعیدی کے.، علوی ایس.، لوفے ایف.، پیٹکوف VI اور اختر، ایف. کمرے اور بلند درجہ حرارت پر SLM 2507 کے ہیٹ ٹریٹمنٹ کے بعد اعلیٰ ترتیب والی مکینیکل طاقت، جس میں سخت/ڈکٹائل سگما بارش سے مدد ملتی ہے۔دھات (بیسل)۔9، (2019)۔
Lashgari, HR, Kong, K., Adabifiroozjaei, E., and Li, S. Microstructure, post-heat Reaction, and tribological خصوصیات 3D-printed 17-4 PH سٹینلیس سٹیل۔پہننا 456–457، (2020)۔
Liu, Y., Tang, M., Hu, Q., Zhang, Y., اور Zhang, L. کثافت کا رویہ، مائیکرو اسٹرکچر ارتقاء، اور TiC/AISI420 سٹینلیس سٹیل مرکبات کی مکینیکل خصوصیات جو سلیکٹیو لیزر پگھلنے کے ذریعے بنائی گئی ہیں۔الما میٹردسمبر187، 1–13 (2020)۔
Zhao X. et al.منتخب لیزر پگھلنے کا استعمال کرتے ہوئے AISI 420 سٹینلیس سٹیل کی ساخت اور خصوصیات۔الما میٹرکارخانہ دارعمل30، 1283–1289 (2015)۔
Sun Y.، Moroz A. اور Alrbey K. سلائیڈنگ لباس کی خصوصیات اور 316L سٹینلیس سٹیل کے سلیکٹیو لیزر پگھلنے کے سنکنرن برتاؤ۔J. الما میٹر۔پروجیکٹپھانسی23، 518–526 (2013)۔
شیباٹا، K. et al.تیل کی چکنا کے تحت پاؤڈر بیڈ سٹینلیس سٹیل کی رگڑ اور پہننا [J]۔ٹریبیولاندرونی 104، 183–190 (2016)۔