مروری بر روش نیتروژندهی لیزری

نیتروژن دهی یک روش رایج برای بهبود خواص مکانیکی، مقاومت سایشی و خوردگی فلزات به خصوص آلیاژهای تیتانیم است. درسالهای اخیر، کاربردهای صنعتی بیشتری از فرآیندهای مبتنی بر لیزر توسعه یافته است. به عنوان نمونه میتوان به برش و جوشلیزری، سختکردن لیزری، ذوب مجدد لیزری، آلیاژسازی لیزری و پوشش دهی لیزری اشاره کرد. روش نیتروژن دهی لیزری را میتوانتابش پرتو لیزری بر سطوح فلزی و ایجاد مذاب فلز مربوطه در اتمسفرهای حاوی نیتروژن توصیف کرد. این روش منجر به واکنشاتم های نیتروژن با زیرلایه ذوب شده و تشکیل نیترید می شود که خواص سطحی فلز را بهبود می بخشد. روش نیتروژن دهی لیزریبه دلیل امکان تولید لایه های سخت و مقاوم با حداقل اثر بر روی حجم کلی مواد، فرآیندی جذاب برای بهبود رفتار تریبولوژیکی وخوردگی زیرلایه های مختلف است. در حین این فرایند، گاز نیتروژن با یک نازل به حوضچه مذاب تولید شده توسط لیزر، وارد شدهو واکنش شیمیایی بین نیتروژن و تیتانیم انجام می شود. انحلال گسترده و سریع نیتروژن در تیتانیم مذاب اتفاق میافتد و دندریت-هایی از فازهای نیترید تیتانیم تشکیل میشوند. با انجماد حوضچه مذاب، یک لایه نیتریدی بر روی سطح زیرلایه ایجاد میشود. ازآنجایی که فرآیند شامل ذوب سطحی، تشکیل نیترید و انجماد سریع است، ترکیب، ساختار و خواص سطحی تابعی از پارامترهایفرایند خواهد بود. درنتیجه، با تنظیم پارامترهای عملیات نیتروژن دهی، مانند توان و قطر پرتو لیزر، سرعت روبش، غلظت و نرخجریان گاز نیتروژن میتوان کیفیت لایه تشکیل شده را کنترل کرد.

Keywords:

نیتروژن دهی لیزری , لایه ی نیتریدی , خواص مکانیکی