روكش كاري آلياژ آنتروپي بالا NiCoCrFeAlTi بر زيرلايه فولاد زنگ نزن 430 به روش ليزر و بررسي اثر پارامترهاي پردازش ليزر و ذوب مجدد بر خواص آن

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

در تحقيق حاضر، به منظور توسعه و ارتقا در ابزارهاي جراحي از جنس فولادهاي زنگ نزن فريتي، آلياژ آنتروپي بالا NiCoCrFeAlTi به روش روكش كاري ليزر و فرايند ذوب مجدد با تغيير پارامترهاي پردازش ليزر بر زيرلايه فولاد زنگ نزن 430 اعمال شد. توان ليزر مقادير 300، 400 و 500 وات و سرعت ليزر 4 و 6 ميلي¬متر بر ثانيه انتخاب شد. تركيب، مورفولوژي، درصد رقت و آناليز فازي روكش¬ها بررسي شد. همچنين، خواص سختي و مقاومت به خوردگي زيستي روكش¬ها نيز مورد بررسي قرار گرفت. تصاوير ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني ايجاد روكش¬هاي ليزري بدون عيب و ترك و وجود پيوند متالورژيكي مناسب را تاييد كرد. نتايج آناليز فازي نشان داد، با تغيير پارامترهاي پردازش ليزر نوع فازهاي موجود تغيير نكرده است اما بر اثر فرايند ذوب مجدد، تركيب بين فلزي FeNi3 از بين رفته است. محاسبات درصد رقت نشان داد، بر اثر فرايند ذوب مجدد، درصد رقت افزايش يافت. همچنين، با افزايش چگالي انرژي ليزر، درصد رقت افزايش و با افزايش سرعت ليزر، درصد رقت كاهش يافته است. در بررسي¬هاي ريزسختي گزارش شد، ريزسختي تمام نمونه‌ها نسبت به زيرلايه افزايش داشته است. آزمون¬هاي مقاومت به خوردگي زيستي نمونه‌ها در محلول سالين بافر فسفات انجام شد و عملكرد حفاظتي عالي روكش¬ها تاييد شد. در نهايت، نمونه روكش ليزري با توان 500 وات و سرعت 4 ميلي¬متر بر ثانيه و نمونه ذوب مجدد با توان 500 وات و سرعت 6 ميلي¬متر بر ثانيه به عنوان نمونه‌هاي بهينه براي كاربرد در ساخت ابزارهاي جراحي انتخاب شدند.

231942

خوردگي و حفاظت از مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان