مشخصه یابی فازی، ریزساختاری و بازدهی سختکاری سطحی فولاد ابزار SKS3 سختکاری شده توسط لیزر دیودی توان بالا

در این پژوهش، سخت کاری سطحی فولاد ابزار سرد کار SKS3 توسط لیزر دیودی توان بالا با توان بیشینه ی 1600 وات انجام گرفته است. توان های اعمالی (1200 و 1450 وات)، سرعت های روبش (6/1 الی 3 میلی متر بر ثانیه) و فاصله های 55، 70 و 75 میلی متر به عنوان پارامترهای آزمون اعمال شدند. بررسی های ریزساختاری، آنالیز فازی و ریز سختی سنجی به ترتیب توسط میکروسکوپ های نوری و الکترونی، پراش پرتوی ایکس و ریز سختی سنجی انجام شده است. بررسی های ریزساختاری و فازی نشان داد که فرآیند سخت کاری منجر به ایجاد ساختار دوفازی مارتنزیت و آستنیت باقی مانده شد. استفاده از لیزر هر سه حالت سخت کاری سطحی، ذوب سطحی و عدم سخت کاری را ایجاد کرده است. بهترین ترکیب عمق و عرض سخت کاری برای نمونه هایی با چگالی انرژی J/mm2 250-208 ایجاد شد. محاسبه ی درصد فاز آستنیت باقی مانده و گرمای ورودی، مشخص کرد که با افزایش گرمای ورودی، درصد آستنیت باقی مانده افزایش می یابد به گونه ای که برای نمونه با بیشترین گرمای ورودی، درصد فاز آستنیت باقی مانده در حدود 37 درصد محاسبه شد، همچنین برای نمونه با بیشترین گرمای ورودی (J/mm2/906)، کمترین میزان سختی حاصل شده است (653 ویکرز) و بیشترین سختی (760 ویکرز) برای نمونه ای بوده است که دارای گرمای ورودی پایین تری (J/mm725) بوده است. بررسی های مقادیر بازده سخت کاری1 مشخص کرد که صرفا با افزایش چگالی انرژی لیزر، شرایط سخت کاری بهبود نمی یابد بلکه برای حصول بالاترین سختی و ریزساختار مناسب، مقدار بهینه ی توان و سرعت اسکن موردنیاز است.