الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان
(ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۵۷
کد مقاله
MTL057
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
مطالعه بر روی ساختارها و خواص لیزر لایه های بورید ساخته شده بر روی آلیاژهای Ti-6Al-4V
نام انگلیسی
Study on the microstructures and properties of the boride layers laser fabricated on Ti–۶Al–۴V alloy
تعداد صفحه به فارسی
۱۵
تعداد صفحه به انگلیسی
۵
کلمات کلیدی به فارسی
آلیاژسازی سطحی لیزر، آلیاژ تیتانیم، مقاومت سایشی و اکسایشی، سرعت پویش
کلمات کلیدی به انگلیسی
Laser surface alloying; Titanium alloy;
Wear and oxidation resistance;
Scanning speed
مرجع به فارسی
ژورنال فن آوری و فرآوری مواد
لابراتوارساختار مایع و وراثت مواد، دانشگاه شندانگ، چین
الزویر
مرجع به انگلیسی
journal of materials processing technology; Key Laboratory of Liquid Structure and Heredity of Materials, Shandong University, Jinan PR China; Elsevier
کشور
چین
مطالعه بر روی ساختارها و خواص لیزر لایه های بورید ساخته شده بر روی آلیاژهایTi-6Al-4V
چکیده
پوششهای محتوی بوریدهای قلمی (میله ای) به وسیله آلیاژسازی لیزری Ti-6Al-4V با مخلوط های پودری بور و تیتانیم تولید شده اند. نتایج آزمایشها نشان داد که این پوششها ریز سختی بالا و مقاومت سایشی عالی دارند و از نمونه های اصلی در برابر اکسایش مقاومترند. اندازه و مورفولوژی بوریدها با سرعت پویش لیزر، که برخواص این پوششها اثر دارد، تغییر می کند.
واژگان کلیدی: آلیاژسازی سطحی لیزر، آلیاژ تیتانیم، مقاومت سایشی و اکسایشی، سرعت پویش
لیزر لایه های بورید آلیاژهای Ti-6Al-4V
۱-مقدمه
تیتانیم و آلیاژهای آن، به علت داشتن خواص ذاتی نظیر قدرت (استحکام) ویژه بالا، اکسایش خوب و مقاومت خوب در برابر خوردگی، به طور گسترده در صنایع هوانوردی، دریایی و شیمیایی بکاربرده می شود. با این وجود، به واسطه مقاومت اصطکاک شناسی ضعیف و در معرض ساییدگی بودن، کاربردهای آلیاژهای تیتانیم تحت شرایط سایشی شدید بسیار محدود می شود. علاوه بر این، آلیاژهای تیتانیم به علت تمایل بسیار بالای آنها به اکسیژن در دمای بالا در هوا، مقاومت اکسایشی محدود شده ای در دمای بالا ارائه میدهند.
فرآوریهای سطحی می توانند خواص آلیاژهای تیتانیم را به نحو مؤثری اصلاح کنند. از میان تمام تکنیکهای فرآوری سطحی، فرآوریهای لیزری به طور گسترده ای در اصلاح سطحی بعضی از انواع فلزات بکار برده می شوند. فرآوریهای لیزری در مقایسه با تکنیکهای فرآوری گرمایی عموما بکار رفته، چندین مزیت دارند که شامل کنترل دقیق پهنا و عمق در فرآوری، قابلیت فرآوری گزینشی نواحی خاص یک جزء و توانایی فرآوری بخشهای پیچیده می باشد.
تحقیقات آلیاژسازی لیزری آلیاژهای تیتانیم برای اصلاح مقاومت سایشی و اکسایشی انجام شده اند. گارسیا و همکارانش(۲۰۰۲) پوششهای محتوی ترکیباتTiN، Ti2AlN و Ti2Nبر روی سطح تیتانیم خالص بوسیله آلیاژسازی لیزری با پودر آلومینیوم در اتمسفر نیتروژن ساخته اند. نتایج آلیاژسازی لیزری تیتانیم خالص با مخلوط های پودری سیلیسیوم و آلومینیوم نشان داد که نمونه های فرآوری شده لیزری از تیتانیم فرآوری نشده در برابر اکسایش بسیار مقاومترند (Majumdar و همکارانش، ۲۰۰۰). جیانگ و همکارانش(۲۰۰۰) نیترید دار کردن لیزری را برای Ti-6Al-4V بکار بردند و نتایج آزمایشها نشان داد که مقاومت سایشی نمونه های فرآوری شده بطور قابل توجهی بالا می رود. نتایج آلیاژسازی لیزری مخلوط های پودری Mo و WC بر روی سطح آلیاژ Ti-6Al-4V نشان داد که مقاومت سایشی لغزشی پوششها ۵ برابر بالاتر از آلیاژ Ti-6Al-4V اصلی می باشد(Pang و همکارانش،۲۰۰۵ ).
لیزر لایه های بورید آلیاژهای Ti-6Al-4V
۲-روشهای تجربی
نمونه آلیاژهای TI-6AL-4V با اندازه ۱۰mm×۱۰mm×۴۰mm قبل از عملیات پوشش دهی با کاغذ شنی SiC صیقل داده شدند. مخلوط های پودری ریز بور و تیتانیم با اندازه ذره حدود ۱۰μm ، نسبت وزنی۱:۸، آمیخته شده با محلول سدیم سیلیکات بر روی سطح نمونه ها به ضخامت حدود ۰٫۵mm پوشانده شد و سپس خشک گردید. لیزر CO2موجی پیوسته ۱٫۵kW با توان خروجی ۱۲۰۰W و قطر پرتو ۲mm برای ذوب کردن سطح نمونه ها بکار برده شد و ترکها(شکافها) ۵۰% همپوشانی داشتند. در طی فرآیند ذوب سطح لیزری، پودرها در داخل حوضچه مذاب حل شدند و منجر به آلیاژسازی سطح نمونه ها با بور گردید. برای محافظت حوضچه ذوب از اکسایش، در طی انجام فرآیند، پوشش گاز آرگون با فشار ۰٫۳MPa از طریق یک افشانه که با پرتو لیزر هم محور بود، تزریق گردید. سرعت های پویش لیزر در جدول ۱ نشان داده شده اند.
ترکیبات تشکیل شده در پوشش ها با استفاده از براش سنج پرتو ،D/max-RC X با تابشCu Kα عمل کننده در ولتاژ ۴۰ kV جریان ۴۰ mA و سرعت پویش ۴◦/min شناسایی شدند. برای مشاهده، نمونه های صیقل داده شده در یک محلول مخلوط ازHF ، HNO3 و H2O با نسبت حجمی ۲:۱:۴۷(HF) به صورت شیمیایی اچ کاری شدند تا ریز ساختار پوشش ها آشکار شود. خصوصیات این ریز ساختار با استفاده از JXA-8800R EPMA و H-800 TEM تعیین شد. تغییر سختی لایه بورید هر ۳۰μm از سطح تا زمینه با استفاده از آزمایشگر سختی ویکرز شیمادزو با بار ۱۰۰g اندازه گیری شد. آزمایش سایش لغزشی با استفاده آزمایش سایش MM200 با بار ۴kg انجام شد. یک چرخ سمباده کاربیدی کلوخه شده(سخت شده) (سرعت چرخش:۴۰۰rpm ) با قطر ۴۰mm به عنوان جفت سایش انتخاب گردید….
لیزر لایه های بورید آلیاژهای Ti-6Al-4V
۳- نتایج و بحث
۱-۳- آنالیز ریز ساختاری
پراش پرتوx (شکل ۱ را ببینید) تشکیل TiB بزرگتر و TiB2کوچکتر را نشان می دهد اما همانگونه که در شکل ۲ نشان داده شده، فقط TiB می تواند به وسیله ریز نگار (میکروگراف) TEM و الگوی پراش الکترون ناحیه انتخاب شده شناسایی شود. این امر بدین معنی است که مایع مذاب ایجاد شده بوسیله فرآوری لیزری آنی یکنواخت نیست و بنابراین فازTiB2در شکل۲ تشخیص داده نمی شود. ریز ساختارهای پوشش ها (شکل ۳ را ببینید) نشان میدهند که بوریدهای تیتانیم قلمی، هنگامی که سرعت پویش از ۳ تا ۹mm/s افزایش می یابد، از درشت اما کم پشت(تنک) تا ریز اما متراکم تغییر می کنند.
۳-۲- آنالیز خواص
نیمرخهای ریز سختی نمونه های فرآوری شده لیزری در شکل ۴ نشان داده شده اند . از این شکل می توان دریافت که سختی سطحی نمونه ها حدود ۱۴۰۰HV0.1است و در امتداد جهت عمقی پوشش ها به تدریج کاهش می یابد. علاوه بر این، گرچه ریز سختی لایه بالایی تمام نمونه ها مشابه(یکسان) است، ریز سختی داخل پوشش ها به علت تغییر سرعت پویش لیزر متفاوت است (شکل ۵).
نتایج آزمایش سایش لغزشی، همانگونه که در شکل ۶ نشان داده شده، نشان میدهند که پوشش ها در مقایسه با نمونه تازه دریافت شده، مقاومت سایشی لغزشی عالی دارند اما پوشش های تابش خورده با سریعترین سرعت پویش لیزر (۹mm/s) از میان نمونه های فرآوری شده لیزری، پایین ترین مقاومت سایشی را دارند. سطح ساییده شده TI-6Al-4V اصلی، تحت شرایط سایش لغزشی با کاربید کلوخه شده(سخت شده) به عنوان متمم(بخش مخالف) به آسانی به صورت پلاستیکی تغییر شکل میدهد و شیاردار می شود و رفتار سایشی آن به صورت سایش سمباده ای و چسبناک مشخص میشود(شکل۶(a) را ببینید). از طرف دیگر، به علت مقاومت سایشی بالای فازهای استحکام دهنده TiB وTiB2 ، سطح ساییده شده پوششهای فرآوری شده لیزری بوسیله وجود شیارهای کم عمق و خصوصیات کمی چسبناک مشخص میشود. این خصوصیات در شکل ۶(b) نشان داده شده اند.
لیزر لایه های بورید آلیاژهای Ti-6Al-4V
۴- نتیجه گیری
پوششها بوسیله تکنیک آلیاژسازی سطحی لیزری بر روی آلیاژ Ti-6Al-4V ساخته شده اند. نتایج آزمایشهای ترکیب فاز، ریز ساختار، سختی و مقاومت سایشی و اکسایشی پوششها به صورت زیر خلاصه می شوند.
آنالیز XRD این نکته را تایید می کند که لایه آلیاژی عمدتا محتوی ترکیبات سرامیکی سخت TiB و TiB2 می باشد. خصوصیات EPMA نشان میدهد که مورفولوژی و اندازه بوریدهای تیتانیم قلمی با سرعت پویش لیزر متفاوت تغییر می کند. ریز سختی بالا و مقاومت سایشی عالی می توانند توانایی تحمل بار سوبسترا را بطور قابل ملاحظه ای اصلاح کنند. مقاومت اکسایشی نمونه های فرآوری شده لیزری از نمونه تازه دریافت شده بهتر است. علاوه بر این، مقاومت سایشی و اکسایشی این پوششها به علت تغییر سرعت پویش لیزر به طور محسوسی تغییر می کند.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
