تاثیر کامپوزیت سازی سطحی لیزری با ذرات کاربید تیتانیم بر رفتار تریبولوژیکی فولاد ابزار گرمکار H13

Abstract

ذرات کاربید تیتانیم (TiC) به دلیل دارا بودن استحکام، سختی و پایداری الکتروشیمیایی بالا، به عنوان ماده‌ای ایده‌آل جهت ساخت برخی از انواع کامپوزیت‌ها شناخته شده‌اند. در این پژوهش، به منظور کامپوزیت سازی سطح فولاد ابزار گرمکار 13H، از ذرات کاربید تیتانیم (TiC) پیش‌نشانی شده و فرآیند کامپوزیت سازی لیزر پالسی Nd:YAGاستفاده شده است. پروفیل سختی سطوح کامپوزیت‌شده توسط آزمون ریزسختی سنجی ویکرز، مورد بررسی قرار گرفت. مشخصه‌یابی پوشش‌ها به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیف‌نگار تفکیک انرژی (EDS)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) انجام گرفت. رفتار تریبولوژیکی سطوح کامپوزیتی و زیرلایه با آزمون پین روی دیسک مورد ارزیابی قرار گرفت و ضریب اصطکاک آنها نیز گزارش شد. نتایج نشان داد که مشارکت مناسب و توزیع یکنواخت ذرات TiC در مناطق کامپوزیتی، سبب ایجاد سطوحی عاری از هر گونه ترک و تخلخل شده و همچنین مشارکت ذرات TiC با سختی و استحکام بالا، از یک سو سبب کاهش ضریب اصطکاک و از سوی دیگر با جلوگیری از تغییر فرم پلاستیک و ترک‌های سطحی، سبب بهبود مقاومت سایشی نمونه‌های کامپوزیتی نسبت به سطوح غیرکامپوزیتی، شد.