13641

13641

ايجاد پوشش كامپوزيتي Fe-TiC بر روي سطح فولاد ساده كربني با استفاده از پرتو ليزر

كارشناسي ارشد

مواد و متالورژي - شناسايي و انتخاب مواد فلزي

آبان ماه 1393

آبان ماه 1393

دكتر مسعود گودرزي

مهندس محمدجواد تركمني

چكيده نياز به ‌سختي و مقاومت به سايش بالا در سطح¬هايي كه در تماس با محيط‌هاي ساينده و خورنده هستند، سبب شده است كه روش¬هاي مختلفي براي ايجاد پوشش‌هاي محافظ روي سطح به كار گرفته شود. فرآيند پوشش دهي ليزري يكي از اين روش‌ها مي‌باشد. در اين تحقيق از ايلمنايت، گرافيت و فرآيند آلياژ¬¬¬سازي ليزري براي ايجاد درجاي پوشش كامپوزيتي Fe-TiC روي سطح فولاد ساده‌ي كربني استفاده شد. تأثير نسبت مولي گرافيت به ايلمنايت به منظور احياي كامل ايلمنايت بررسي شد. بعد از انتخاب نسبت مولي مناسب تأثير زمان فعال‌سازي مكانيكي بر كيفيت و سختي پوشش مورد بررسي واقع شد. بعد از تعيين بهترين تركيب مولي و زمان فعال‌سازي تأثير متغير¬هاي فرآيند بر پوشش بررسي شد. به‌طوركلي در هر مرحله از آزمايش بعد از آماده‌سازي تركيب¬هاي مورد نظر، مخلوط پودري با مقداري چسب مخلوط شد و به ضخامت µm500 بر روي سطح قطعه¬ي كار پيش¬نشاني شد. نمونه‌ها به‌منظور خشك شدن لايه‌ي پيش¬نشاني شده به مدت 1 ساعت در دماي 110 درجه سانتي‌گراد در كوره حرارت داده شدند، و در نهايت تابش ليزر بر روي سطح به‌منظور ايجاد پوشش انجام پذيرفت. نتايج آناليز فازي و ريزساختاري نشان داد كه با افزايش نسبت مولي گرافيت به ايلمنايت از 4 به 6 و سپس 8 درصد احياي ايلمنايت افزايش مي‌يابد به‌طوري كه در نمونه با نسبت مولي 8 اثري از فاز اكسيد ديده نمي¬شود. افزايش درصد احياي ايلمنايت با افزايش درصد گرافيت به افزايش شيب غلظتي كربن در اطراف ذرات ايلمنايت نسبت داده شد. همچنين نتايج نشان داد كه با افزايش فعال¬سازي مكانيكي يكنواختي توزيع ذرات در پوشش بهبود مي‌يابد به‌طوري‌كه پس از فعال‌سازي به مدت 200 ساعت ذرات به توزيع خوبي در سطح پوشش رسيدند. به‌طور كلي نتايج نشان داد كه بهترين حالت پوشش با سختي بالاي 1600 ويكرز، در نسبت مولي گرافيت به ايلمنايت 8 ، زمان فعال¬سازي h200، توان ليزر W225، فركانس Hz15، طول پالس ms 6 و سرعت فرآيند mm/s2 به دست مي‌آيد. واژه‌هاي كليدي: پوشش، ليزر، ايلمنايت، كاربيد تيتانيم، كامپوزيت