بررسی تاثیر پارامترهای فرآیند پوشش‌دهی با لیزر روی مشخصه‌های هندسی و سختی فولاد 4-17

نویسندگان

1 استادیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، تهران

doi
10.22044/jsfm.2021.2175
چکیده

پوشش‌دهی با لیزر یکی از روش‌های اصلاح سطح پیشرفته می‌باشد. در این فرآیند، لایه نازکی از یک ماده بر روی سطح قطعات رسوب داده می‌شود .در این پژوهش، پوشش‌دهی فولاد 4-17 با استفاده از لیزر پالسی Nd:YAG با توان 400 وات و پودر 316L انجام پذیرفت. فرکانس لیزر، عرض پالس و سرعت اسکن به عنوان متغیرهای ورودی فرآیند و پارامترهای ارتفاع پوشش، عرض پوشش، میزان ترشوندگی، نرخ انحلال و میکروسختی به عنوان پارامترهای خروجی‌ فرآیند در نظر گرفته شدند. اثر تغییر متغیرهای ورودی بر روی پارامترهای خروجی فرآیند بررسی شد و متغیرهای ورودی مناسب برای پوشش‌دهی استخراج گردید. نتایج نشان داد با افزایش فرکانس و عرض پالس، ارتفاع پوشش و میکروسختی کاهش یافت اما عرض پوشش، نرخ انحلال و زاویه ترشوندگی افزایش یافت. با افزایش سرعت اسکن، ارتفاع پوشش و میکروسختی افزایش یافت اما عرض پوشش، نرخ انحلال و زاویه ترشوندگی کاهش یافت. سرعت اسکن 5 میلیمتر بر ثانیه، عرض پالس 10 میلی ثانیه و فرکانس 10 هرتز پارامترهای مناسب برای ایجاد یک پوشش با دوام مناسب بود. میانگین میکروسختی پوشش برای نمونه بهینه 590 ویکرز بود که تقریبا 3/1 برابر فلز پایه به دست آمد. مقدار میکروسختی با افزایش فاصله از فلز پایه به سمت پوشش افزایش یافت. سختی در نزدیکی سطح مشترک کاهش یافت. این می‌تواند به میزان بیشتر دانه‌های ستونی نسبت داده شود که نزدیک سطح مشترک پوشش تشکیل شدند.