تاثیر متغیرهای فرآیند لیزر پالسی در تولید کامپوزیت سطحی TiC-13H
نویسندگان
1 استاد، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران و عضو قطب علمی تکنولوژی آلیاژهای با استحکام بالا
2 دانشجوی دکتری تخصصی مهندسی مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
3 کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
4 دانشیار، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران و عضو قطب علمی تکنولوژی آلیاژهای با استحکام بالا
doi
چکیده
در این پژوهش، کامپوزیتسازی سطحی فولاد ابزار گرمکار 13H توسط فرآیند لیزر پالسیNd:YAG و ذرات کاربید تیتانیم ((TiC با موفقیت انجام شد. به منظور بررسی تاثیر متغیرهای فرآیند لیزر، کامپوزیت سازی در سرعت روبش mm/s 2، 7 و 12 و عرض پالس ms 6، 8 و 10 و فاصله کاری پرتو لیزر mm 4، 5 و 6 انجام شد. مشخصهیابی سطوح کامپوزیتی به کمک آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیفنگاری تفکیک انرژی (EDX) صورت پذیرفت. سختی سطوح کامپوزیت شده و زیرلایه، با استفاده از یک دستگاه ریزسختیسنج اندازهگیری شد. با توجه به مزیتهای روش طراحی آزمایش سطح پاسخ (RSM)، نتایج آزمایشگاهی داده شده به نرمافزار Design Expert پردازش شدند و روابط آماری بین متغیرها و پاسخها استخراج شد. تحلیل نتایج آماری بهدست آمده از روش طراحی آزمایش، بررسی خواص منطقه کامپوزیت شده در محدوده وسیعتری از متغیرها را فراهم ساخت و همچنین امکان پیشبینی مقادیر بهینه برای هریک از متغیرهای فرآیند لیزر را فراهم آورد. به منظور دستیابی به ناحیه کامپوزیتشده با بیشترین سختی و ریزساختار بهینه، مقادیر بهینه برای سرعت روبش، فاصله کاری و عرض پالس به ترتیب mm/s 12، mm 94/5 و ms 96/9 گزارش شد که در این حالت ریزسختی منطقه کامپوزیت شده 1606 ویکرز گزارش شد. نتایج حاصل از مشخصهیابی نمونههای کامپوزیت شده در شرایط بهینه متغیرهای لیزر، ایجاد منطقهای کامپوزیتی بدون ترک و تخلخل، با مشارکت مناسب و توزیع یکنواخت ذرات TiC را نشان داد.