بررسی تاثیر پارامترهای عملیات سطحی ذوب مجدد لیزر بر خواص فرسایشی و سطحی پوشش کاربید تنگستن پاشش حرارتی شده

پوشش های کاربید تنگستن در زمینه فلزی مانند کبالت،کروم،نیکل و یا ترکیبی از این عناصر که نقش چسب را دارند، دارای سختی بسیار بالا توام با استحکام و چقرمگی مناسبی است که مقاومت به سایش و فرسایش بالایی را نتیجه می دهد. این پوشش ها توسط روش های مختلف پاشش حرارتی بر روی زیرلایه نشانده می شوند که در میان آنها روش hvof بدلیل انتقال حرارت با دمای پایین تر به پودرهای سرمتی نسبت به روش پلاسما و سرعت بالای برخورد آنها به سطح زیر لایه سبب اکسیداسیون و تشکیل تخلخل کمتری می شود و از اینرو، پوشش با کیفیت بهتری را از نظر خواص تریبولوژیکی و مکانیکی، ایجاد می کند. با استفاده از فرایندهایی موسوم به عملیات سطحی ثانویه می توان خواص پوشش را بهینه کرد و عیوب سطحی را کاهش داد. سخت کاری با استفاده از پرتو لیزر بدلیل انعطاف پذیری فرایند و همچنین دقت و دانسیته حرارتی و گرادیان حرارتی بین مرکز و لبه های پرتو لیزر بالا برتری هایی را نسبت به دیگر روش ها داراست. توان، قطر باریکه و سرعت روبش لیزر بر روی پوشش، به نوبه ی خود پارامترهای موثر بر خواص سطحی از جمله سختی و مقاومت در برابر فرسایش هستند. در این پژوهش نمونه ها پس از آماده سازی ، تحت پارامترهای مختلف توان(w60، w90، w120) و سرعت روبش(m/min0.07، m/min 0.14، m/min 0.21) عملیات سطحی ذوب مجدد لیزر شده و سپس فازهای تشکیل شده پس از این عملیات بوسیله آزمون تفرق اشعه ایکس و همچنین سختی و زبری سطوح عملیات شده بررسی شده اند. تست فرسایش ذره جامد تحت زوایای 15، 45 و 90 درجه و متالوگرافی سطح و مقطع نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترون روبشی انجام گرفته است. نتایج xrd نشان می دهد که طی فرایند لیزر wc موجود در پوشش افت کرده (خواص) و به w_2 c تبدیل شده است. همچنین نتایج تست زبری سنجی افزایش زبری را در تمامی نمونهها بخصوص در نمونههای لیزر شده با توان بالا و سرعتهای کمتر روبش سطحی، گزارش میدهد که به دلیل افزایش قدرت ذوب در این سرعت ها می باشد. در تست ریز سختی سنجی افزایش سختی در اکثر نمونه ها مشاهده شده است. که بیشترین سختی در توان w90 سرعت روبش m/min 0.07 بدست آمده است. نتایج تست فرسایش بصورت اختلاف وزن اندازه گیری شده قبل و بعد از تست محاسبه شدند. داده های به دست آمده نشان دادند که با کاهش زاویه وابستگی فرسایش نمونه ها به زبری سطح افزایش می یابد و نمونه های لیزر شده با سرعت بالا مقاومت به فرسایش بهتری از خود نشان می دهند. با افزایش زاویه نیز سختی نمونه ها تعیین کننده مقاومت به فرسایش نمونه ها می شود. مشاهدات sem نیز از کاهش 12% تخلخل و تغییر رفتار فرسایشی نمونه ها تحت مکانیزم های شیاری شدن و میکروبرشی در اثر خستگی سیکل پایین (فرسایش نرم) به کندگی مواد در اثر ایجاد ریز ترک و رشد و اشاعه آن (فرسایش ترد) با افزایش زاویه گزارش می دهد.