مقاوم سازی سطحی سوپر آلیاژ پایه نیکل توسط فرآیند ذوب سطحی

در این پژوهش مقاوم سازی سطحی سوپرآلیاژ پایه نیکل اینکونل 738 توسط فرآیند ذوب و آلیاژسازی سطحی با روش جوشکاری قوسی تنگستن-گاز (tig /gtaw) مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله اول سطح قطعات تحت ذوب مجدد قرار گرفت و از نظر میکروساختار و سختی مورد بررسی قرار گرفتند. در مرحله بعد سطوح نمونه ها با پودر mcraly توسط روش پلاسما اسپری لایه نشانی شدند و سپس تحت فرآیند ذوب سطحی قرار گرفتند، بدین ترتیب نمونه ها آلیاژسازی سطحی شدند. در این راستا تاثیر تغییرات شدت جریان (75 تا 135 آمپر) و سرعت حرکت نسبی (در دو سرعت 100 و 200 میلیمتر بر دقیقه) بر روی هندسه ناحیه ذوب سطحی شده و همینطور ساختارهای ایجاد شده، تغییرات میکروسختی و همچنین مقاومت به سایش آنها مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که ابعاد منطقه ذوب سطحی شده با افزایش شدت جریان و کاهش سرعت حرکت نسبی افزایش می یابد و میزان این افزایش نسبت به تغییرات شدت جریان حساس تر است. همینطور مشخص شد که با افزایش گرمای ورودی عرض منطقه ذوب شده بیشتر از عمق آن افزایش می یابد. در گرمای ورودی یکسان، سطح مقطع ایجاد شده توسط جریان مستقیم (dc) از سطح مقطع ایجاد شده توسط جریان متناوب (ac) بیشتر بود. میکروساختار منطقه ذوب سطحی شده در معرض انجماد سریع قرار داشته و ساختاری بسیار متمایز از زمینه داشت . ساختار حاصل حاوی دندریتهای هم محور و دندریتهای جهت دار، کاربیدهای tic و رسوبات َ? در زمینه ? بود. در اثر عملیات ذوب سطحی و ایجاد چنین ریزساختارهایی، سختی تا حدود 22 و 45 درصد در نمونه های ذوب سطحی با حرارتهای ورودی به ترتیب kj/cm9 وkj/cm 5/4 افزایش یافت. در نتیجه عملیات حرارتی پیر سازی به علت ایجاد رسوبات ریز و پراکنده و همین طور حضور فاز لاوه در نمونه های ذوب سطحی سختی به میزان 20 درصد دیگر افزایش یافت. در حالی که در نمونه های آلیاژسازی سطحی 53 درصد افزایش سختی مشاهده شد. طبق نتایج این تحقیق در اثر ذوب سطحی نرخ سایش اینکونل 738 تا 3- 10 × 4/12 میلی گرم بر متر کاهش یافت. در عملیات آلیاژسازی سطحی نرخ سایش تا 3- 10 × 8/34 میلی گرم بر متر و در آلیاژسازی سطحی به همراه عملیات پیرسازی نرخ سایش تا 3- 10 × 6 میلی گرم بر متر کاهش دیده شد.