تاثیر متغیرهای فرآیند لیزر پالسی در تولید کامپوزیت سطحی TiC-13H

در این پژوهش، کامپوزیت سازی سطحی فولاد ابزار گرمکار 13H توسط فرآیند لیزر پالسیNd:YAG و ذرات کاربید تیتانیم ((TiC با موفقیت انجام شد. به منظور بررسی تاثیر متغیرهای فرآیند لیزر، کامپوزیت سازی در سرعت روبش mm/s 2، 7 و 12 و عرض پالس ms 6، 8 و 10 و فاصله کاری پرتو لیزر mm 4، 5 و 6 انجام شد. مشخصه یابی سطوح کامپوزیتی به کمک آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف نگاری تفکیک انرژی (EDX) صورت پذیرفت. سختی سطوح کامپوزیت شده و زیرلایه، با استفاده از یک دستگاه ریزسختی سنج اندازه گیری شد. با توجه به مزیت های روش طراحی آزمایش سطح پاسخ (RSM)، نتایج آزمایشگاهی داده شده به نرم افزار Design Expert پردازش شدند و روابط آماری بین متغیرها و پاسخ ها استخراج شد. تحلیل نتایج آماری به دست آمده از روش طراحی آزمایش، بررسی خواص منطقه کامپوزیت شده در محدوده وسیع تری از متغیرها را فراهم ساخت و همچنین امکان پیش بینی مقادیر بهینه برای هریک از متغیرهای فرآیند لیزر را فراهم آورد. به منظور دستیابی به ناحیه کامپوزیت شده با بیش ترین سختی و ریزساختار بهینه، مقادیر بهینه برای سرعت روبش، فاصله کاری و عرض پالس به ترتیب mm/s 12، mm 94/5 و ms 96/9 گزارش شد که در این حالت ریزسختی منطقه کامپوزیت شده 1606 ویکرز گزارش شد. نتایج حاصل از مشخصه یابی نمونه های کامپوزیت شده در شرایط بهینه متغیرهای لیزر، ایجاد منطقه ای کامپوزیتی بدون ترک و تخلخل، با مشارکت مناسب و توزیع یکنواخت ذرات TiC را نشان داد.