Parameter Optimization of Cermet Coating (WC10%–Ni60AA) on 316L Stainless Steel via Laser-directed Energy Deposition

Q: 이 논문에서 정의한 직접 용착 방식(DED)이란 무엇인가?

레이저나 전자빔과 같은 집중된 에너지원을 사용하여 재료를 녹여 기판에 증착하는 적층 제조 기술이다. 본 연구에서는 316L 스테인리스강 기판 위에 WC10%-Ni60AA 서멧 분말을 코팅하여 기계적 특성을 최적화하는 핵심 공정으로 활용된다.

Q: WC10%-Ni60AA 서멧 코팅의 품질을 결정하는 최적의 공정 변수는 무엇인가?

연구 결과, 레이저 출력 1050W, 분말 공급 속도 3.5g/min, 해치 간격 0.6mm의 조합이 최적으로 나타났다. 이 조건에서 균열이 없고 희석률이 낮은 다중 트랙 코팅을 제작할 수 있었으며, 약 450HV의 높은 마이크로 경도를 확보하였다.

Shanshan He; Sanghu Park; Do-sik Shim

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저자정보: Shanshan He (Pusan National University) Sanghu Park (Pusan National University) Do-sik Shim (Korea Maritime and Ocean University)

저널정보: 한국기계가공학회 한국기계가공학회지 한국기계가공학회지 제22권 제8호

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In this study, the optimization of the mechanical properties of WC10%–Ni60AA cermet powder coatings fabricated on a 316L stainless steel substrate via laser-directed energy deposition was investigated. Crack-free, low dilution single-track and multi-track coatings were obtained and their mechanical properties, including hardness were characterized. The relationship between the coating geometry (track width, track height, dilution depth, and dilution) and melting parameters (laser power: 750, 900, 1050, and 1200 W; powder feed rate: 3, 3.5, and 4 g/min; hatch spacing: 0.4, 0.5, 0.6, and 0.7 mm) of each coating was thereafter analyzed to determine the optimal combination of parameters required for achieving the desired coating quality. The multitrack coating attained the target track height (250 μm) with no cracks: its hardness was high at ~450 HV. Based on the results of the analysis, the optimal mechanical parameters of each crack-free WC10%–Ni60AA cermet coating deposited on the 316L stainless steel substrate, that would make the coating attain its target quality were determined.

#Directed Energy Deposition(직접용착방식) #Cermet Coating(서멧 도포) #Parameters Optimization(공정변수 최적화) #Microhardness(마이크로 경도)

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