بررسي تاثير پارامترهاي فرآيند آلياژسازي سطحي تيتانيم با گرافيت توسط TIG روي شكل حوضچه ، ريز ساختار و سختي لايه سطحي ايجاد شده

Effects of TIG parameters in surface alloying of titanium with graphite on the shape, microstructure, and hardness of the alloyed layer

در اين تحقيق از فرايند قوس تنگستن (TIG) براي ذوب مخلوط پودر تيتانيم و گرافيت خالص پيش نشانده بر روي سطح آلياژ Ti-5Al-2.5Sn استفاده شد. پارامترهاي ذوبي طوري انتخاب شدند كه خواص حاصل بهينه باشد. بر اين اساس ، جريان و سرعت هاي مختلف حركت مشعل براي درصدهاي متفاوت مخلوط پودر تعيين شدند. ريز ساختارهاي تشكيل شده توسط ميكروسكوپ نوري ، ميگروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) ، تركيب هاي فازي توسط پراش سنجي پرتو ايكس مورد مطالعه قرار گرفتند . حوضچه تشكيل شده براي پودر گرافيت خالص حالت تورفتگي و سطحيپايينتر از سطح فلز پايه داشت كه با افزايش درصد تيتانيم اين سطح حالت برآمده تري پيدا كرد. نتايج حاكي از تشكيل لايه كامپوزيتي حاوي كاربيد تيتانيم و تركيب بين فلزي AlTi3 بود. سختي نمونه ها با روش ميكروسختي سنجي و يكرز ارزيابي شد. سختي لايه هاي تشكيل شده به طور متوسط نسبت به آلياژ پايه به دليل تشكيل اين تركيبات از 355HV0.2 تا 1448HV0.2 افزايش يافت.

In this work, TIG process was used to melt the preplaced pure graphite and titanium mixed powder on the Ti-5Al-2.5Sn alloy surface. Fusion parameters were selected to obtain the optimum properties. Therefore, Different currents and travel speeds were optimized for different mixture of powders. The microstructures were studied using optical and scanning electron microscope equipped with EDS analyzer. The phase compounds were also examined using X-ray diffraction analysis. The pool shape which was obtained from the pure graphite powder had a fairly deep concavity. With increasing in the amount of titanium, the concavity was reduced. The results showed that the composite layer contained titanium carbide and AlTi3 intermetallic compound. The hardness of the samples was evaluated using Vickers microhardness tester. The average value of the hardness of the layers was increased from 355 HV0.2 to 1448 HV0.2 with respect to the substrate due to the formation of the hard compounds.