تأثير تغييرات سرعت روبش پرتو ليزر بر ريز ساختار و ريزسختي فولاد ابزار گرمكار 13H كامپوزيت سازي سطحي شده با ذرات كاربيد تيتانيم با استفاده از ليزر

The Effect of Laser Beam Scan Rate Changes on Microstructure and Microhardness of Tic Surface Composited H13 Tool Steel

ذرات كاربيد تيتانيم (TiC) با استحكام مكانيكي و سختي بسيار بالا، به عنوان موادي مناسب جهت ساخت پوشش ­هاي كامپوزيتي با سختي و مقاومت به سايش بالا مورد استفاده قرار گرفته اند. در اين پژوهش، سطح فولاد ابزار گرمكار 13H با استفاده از ليزر پالسي Nd:YAG با ذرات TiC كامپوزيت سازي شد. سختي كامپوزيت­هاي حاصل توسط آزمون ريزسختي سنجي ويكرز، مورد بررسي قرار گرفت. مشخصه ­يابي پوشش­ ها به كمك طيف­نگاري تفكيك انرژي (EDX)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM) و آناليز پراش پرتو ايكس (XRD) انجام گرفت. نتايج نشان داد كه كامپوزيت سازي سطحي با استفاده از ليزر و ذرات TiC، سبب افزايش سختي ناحيه كامپوزيتي نسبت به زيرلايه شده است و افزايش سرعت روبش پرتو ليزر، باعث كاهش حرارت حوضچه مذاب تشكيل شده روي سطح شده كه اين امر موجب كاهش انحلال ذرات TiC و درنتيجه افزايش سختي ناحيه كامپوزيتي تا حدود 1550 ويكرز شده است.

Because of high strength, hardness and chemical stability of titanium carbide (TiC), it is known as an ideal material for manufacturing the different types of composite. In this study, surface of hot work H13 tool steel was composited with TiC particles using pulsed laser process. Hardness of the composited surfaces was measured with a microhardness tester. characterization of the composited area was done using field emission scanning electron microscope (FESEM), scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS).The results showed that,laser surface compositing using TiC particles, increased the microhardness of composited layer compare to the untreated H13 tool steel. Increasing in laser beam scan rate, led to decreasing in the temperature of molten basin, so the amont of unmelted TiC particles and microhardness of composited layer increased.