روکش کاری فولاد کربنی با سنتز لیزری کاربید تیتانیوم از ایلمنایت فعال سازی شده
عنوان مقاله: روکش کاری فولاد کربنی با سنتز لیزری کاربید تیتانیوم از ایلمنایت فعال سازی شده
شناسه ملی مقاله: JR_IJSSE-15-40_002
منتشر شده در در سال 1398
شناسه ملی مقاله: JR_IJSSE-15-40_002
منتشر شده در در سال 1398
مشخصات نویسندگان مقاله:
آرمان خلیلی - دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
میلاد مجتهدی - گروه مهندسی مواد و نساجی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
مسعود گودرزی - دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
محمد جواد ترکمنی - مرکز ملی علوم و فنون لیزر ایران، تهران، ایران
خلاصه مقاله:
آرمان خلیلی - دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
میلاد مجتهدی - گروه مهندسی مواد و نساجی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
مسعود گودرزی - دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
محمد جواد ترکمنی - مرکز ملی علوم و فنون لیزر ایران، تهران، ایران
ایجاد لایهای سخت بر سطح فولاد کربنی روشی مناسب جهت ارتقای کارایی آن است. ازجمله مواد مقاوم به سایش مورد توجه برای این منظور، کاربید تیتانیوم است. در پژوهش حاضر، سنتز کربوترمی ذرات TiC با استفاده از لیزر پالسی موردبررسی قرارگرفتهاست. تلاش شد کاربید تیتانیوم به صورت درجا از ایلمنایت، به عنوان ماده اولیهای ارزان، به دست آید. اما تبدیل کامل ایلمنایت به TiC در زمان کوتاه فراوری لیزری امری دشوار است. برای فایق آمدن بر این مشکل از دو راهحل همزمان استفادهشد: مقدار کربن بیش از استوکیومتری احیا استفاده شد و مخلوط پودرهای ایلمنایت و گرافیت تحت فعالسازی مکانیکی قرار گرفتند. در این راستا، اثر افزایش زمان فعال سازی تا ۲۰۰ ساعت با استفاده از پراش پرتو ایکس بررسی شد. سپس با نشاندن لایهای از پودر بر سطح فولاد، روکشکاری لیزری انجام شد. تاثیر فعالسازی مکانیکی بر تشکیل ذرات پخش شده در روکش، خصوصا تبدیل ذرات اکسیدی به کاربیدی، مورد تحلیل قرارگرفت. به این منظور از میکروسکوپ الکترونی روبشی با آنالیزگر EDS و تحلیل پراش پرتو ایکس استفادهشد. همچنین ذرات TiC و زمینه روکش ازنظر ریختشناسی و ریزساختاری بررسی شدند. مشاهده شد که روکش دارای ساختار انجماد جهتدار بوده؛ مناطق هممحور، سلولی، دندریتی و درنهایت یوتکتیک تشکیل شده اند. از سوی دیگر، ریزسختیسنجی نشانگر افزایش تدریجی سختی از زیرلایه تا سطح روکش بود، که به مقدار ۱۶۰۰ ویکرز در نزدیکی سطح رسید. مشخص گردید که سنتز روکش کامپوزیتی با توزیع گرادیانی مناسبی از ذرات TiC به روش احیای لیزری ایلمنایت امکانپذیر است.
کلمات کلیدی: روکش کاری لیزری, پوشش سخت کامپوزیتی, کاربید تیتانیوم, فعال سازی مکانیکی, ساختار گرادیانی
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1367532/