سنتز پوشش کامپوزیتی Fe-TiC بر روی سطح فولاد ساده‌ی کربنی به‌منظور افزایش سختی سطح با به‌کارگیری فرایند آلیاژسازی لیزری

در این تحقیق سنتز و ایجاد پوشش کامپوزیتی Fe-TiC با استفاده از کنستانتره ایلمنایت و فرایند پوشش دهی لیزری بر روی سطح فولاد ساده‌ی کربنی بررسی شد. دو ترکیب با نسبت مولی گرافیت به ایلمنایت 4 مول و 6 مول بررسی شد. نمونه‌ی با نسبت مولی 6 به مدت 100 ساعت آسیا کاری شد. مخلوط پودری با مقداری چسب مخلوط شده و به ضخامت 500 میکرون بر روی سطح فولاد AISI 1018 پیش نشانی شد. در ادامه عملیات لیزری بر روی سطح لایه‌ی پیش نشانی شده به‌منظور سنتز و ایجاد پوشش صورت گرفت. به‌منظور بررسی‌های ریزساختاری و فازی پوشش تشکیل شده از میکروسکوپ نوری (OM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آنالیز توزیع انرژی (EDS) و پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. همچنین به‌منظور تعیین سختی پوشش ایجاد شده از آزمون میکرو سختی ویکرز استفاده شد. نتایج نشان داد، که در نمونه‌ی با نسبت مولی استوکیومتری و بدون فعال‌سازی احیای ایلمنایت به TiC انجام نشد. در نمونه با نسبت مولی گرافیت به ایلمنایت 6 و 100 ساعت فعال‌سازی احیای ایلمنایت به‌وسیله‌ی گرافیت صورت گرفته و ذرات سخت TiC در اثر واکنش درجا ایلمنایت و گرافیت ایجاد می‌شوند. بررسی‌های ریزساختاری نشان داد، که ذرات TiC به‌صورت کروی در ساختار تشکیل می‌شوند. پوشش ایجاد شده سختی بالایی را نسبت به زیرلایه از خود نشان داد، به‌طوری که سختی سطح تا 1100 ویکرز افزایش یافت.