بررسی خواص سایشی لایه سطحی ایجاد شده از طریق تابش پرتو لیزر بر سطوح آلیاژ آلومینیم پوشش داده شده با نیکل

در پژوهش حاضر در ابتدا سطح آلیاژ آلومینیوم ریختگی a356 به عنوان زیرلایه، با لایه ای از نیکل به روش آبکاری پوشانده شد. دو سری نمونه با ضخامت های اولیه پوشش ni ( µm 5 ±20 و µm 5 ±50) جهت آلیاژسازی سطحی آماده شد. سپس با استفاده از لیزر nd:yag این لایه به همراه بخشی از زیرلایه ذوب شده و یک لایه سطحی با خواصی متفاوت نسبت به توده ماده به وجود آمد. ریزساختار، ترکیب شیمیایی و هندسه لایه آلیاژی شده و سختی نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ نوری، الکترونی روبشی (sem)، آنالیز طیف سنجی تفکیک انرژی (eds)، آنالیز پراش پرتو ایکس (xrd) و میکروسختی سنج ویکرز، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که بر اثر انجماد سریع که در فرایند آلیاژسازی سطحی با لیزر رخ می دهد، ریزساختار تشکیل شده در لایه سطحی شامل دندریت های بسیار ریز از ترکیبات بین فلزی al3ni و al3ni2 می باشد که حضور این ترکیبات باعث افزایش سختی لایه سطحی تا حدود حداقل 5/4 برابر زیرلایه می شود. رفتار تریبولوژیکی نمونه های آلیاژ شده با استفاده از دستگاه سایش پین روی دیسک مورد بررسی قرا گرفت. نتایج حاصل نشان داد که نرخ سایش لایه های آلیاژی شده نسبت به آلومینیم بدون پوشش و آلومینیم آبکاری شده کاهش می یابد. کاهش نرخ سایش نمونه های آلیاژی شده توسط لیزر به تشکیل ریزساختارهای شامل فاز سخت آلومیناید نیکل ربط داده می شود. با افزایش ضخامت پوشش اولیه نیکل نرخ سایش کمتر شده که این رفتار متناسب با افزایش سختی با افزایش درصد نیکل در زیرلایه می باشد.