پوشش‌دهی لیزری تیتانیوم کارباید/ فولاد زنگ نزن 316L و تحلیل پارامترهای ورودی با روش سطح پاسخ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

چکیده

پوشش‌دهی لیزری یکی از روش‌های اصلاح سطحی است که لیزر به عنوان منبع حرارتی موجب ذوب ماده‌ روی سطح قطعه می‌گردد. با توجه به موضعی بودن حرارت ایجاد شده و به تبع آن کم شدن اعوجاج، کوچک بودن ناحیه متاثر از حرارت و استحکام مناسب زیرلایه با پوشش این روش کاربرد فراوانی دارد. پارامترهای موثر در این فرآیند شامل توان لیزر، سرعت روبشی لیزر، نوع ماده پوششی‌، فاصله کانونی لیزر، قطر لکه لیزر، عرض پالس و.. می‌باشد که در اینجا سه مورد اول مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. با انتخاب پارامترهای ورودی مناسب منجر به ایجاد سطحی با خواص مکانیکی مطلوب از جمله بالا بودن مقاومت سایشی، مقاومت خوردگی، مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمای بالا و سختی مناسب همراه با کمترین عیوبی مثل تخلخل، ترک می‌گردد. خروجی‌های فرآیند در اینجا شامل تخلخل، میزان ترک‌های عرضی و رقیق شدگی پوشش است. رویه سطح پاسخ به عنوان روشی جهت تحلیل خروجی‌های فرآیند پوشش‌دهی پودر کامپوزیتی تیتانیوم کارباید- فولاد زنگ نزن L 316 روی فولاد زنگ نزن L 316 بکار گرفته شد. در نهایت با یافتن مقادیر بهینه پارامتر‌های ورودی با استفاده از نرم افزار آماری مینی‌تب سطحی با کمترین میزان تخلخل، ترک عرضی و رقیق‌شدگی مناسب ایجاد می‌گردد. پوشش نهایی دارای کمترین عیوب و سختی 606 ویکرز1/0 که نسبت به زیرلایه( 150 ویکرز1/0) حدود 4برابر افزایش یافته است، می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Laser cladding of TiC/316LSS and analysis of input parameters using response surface method

نویسندگان [English]

  • Maryam Faridzadeh 1
  • Mohammad Hosein Sadeghi 1
  • aref momeni 2
1 Mechanical Engineering Department, Tarbiat Modares University,Tehran, Iran
2 Mechanical engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Laser cladding is one of modification surface approaches which can lead to surface with an appropriate mechanical characteristics like high wear resistance, high resistance from oxidation in high temperature. The aim of this process is cladding one composite, ceramic or metal layer on the substratum. It should be noted that regardless of cladding process parameters, the type of material cladding layer is one of critical parameters which affects on mechanical characteristic in this process. In this research, cladding of composite powder TiC/316LSS with certain volume percentage (TiC/316LSS) 5, 10, 15 on steel 316LSS by using laser type Nd:YAG is investigated. Output parameters include the value of porosity in cladding, the value of transverse crack and the value of dilution of cladding. With designing experiment and analyzing output results by using CCD approach, the effect of input process parameters on the quality of cladding surface is investigated. In addition, by obtaining optimized value of input process parameters for creating cladding surface with lowest value of porosity and crack, cladding surface with hardness of 660 HV 0.1 is achieved, which is 4 times harder than substratum with hardness of 150 HV 0.1.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Laser cladding
  • preaddressing
  • dilution of cladding
  • Porosity of cladding