بررسی تاثیرات ریزساختاری افزودن تانتالم به آلیاژ پایه کبالت استلایت 6 به روش فزایند لایه نشانی لیزری

آلیاژ سخت پوشی استلایت 6 با مقادیر مختلفی از تانتالم بصورت درجا بر روی زیرلایه های متفاوت لایه نشانی شد. فرآیند لایه نشانی با استفاده از لیزر nd:yag کم توان ضربانی و روش پیش نشانی پودر و همچنین لایه نشانی لیزر yt:yag فیبری پیوسته با توان بالا و روش پاشش از کنار همزمان پودرها اجرا گردید. به منظور مطالعه متغیرهای پالس تعریف نسبت ذوب برای فرآیند لیزرضربانی بر پایه فرضیه چگالی انرژی بازتعریف شده و متغیرهای بهینه برای دستیابی به حداکثر بهره وری ذوب بدست آمد. در راستای شناخت ساختار انجمادی پوشش، دانه بندی و بافت انجمادی پوشش استلایت 6 مورد مطالعه قرار گرفت و اثر پالسهای متوالی بر ریزساختار پوشش بررسی شد. علاوه بر این، ارتباط جهت گیری بلوری در فصل مشترک پوشش/زیرلایه و استحاله فازی حالت جامد در ناحی? متأثر از حرارت تعیین گردید. تانتالم به دلیل تمایل بالا به واکنش با کربن، تطبیق پذیری بالا با آلیاژهای پایه کبالت و خواص عالی کاربید آن به عنوان افزودنی و نیز روش سنتز درجا به منظور دستیابی با فصل مشترک سازگار و یکنواختی بیشتر انتخاب گردید. مقادیر مختلفی در بازه 0 تا 12 درصد وزنی تانتالم به آلیاژ استلایت 6 از طریق فرآیند لایه نشانی افزوده شد و اثر آن بر ریزساختار این آلیاژ تعیین گردید. مشاهدات نشان می دهند که با افزایش مقدار تانتالم علاوه بر کاربیدهای غنی از کروم با ساختار اورتورومبیک m7c3 که در آلیاژ استلایت 6 بدون تانتالم مشاهده می شود، کاربیدهای غنی از تانتالم mc نیز در نواحی بین دندریتی تشکیل می شوند. با افزایش بیشتر تانتالم، کاربیدهای m7c3 هگزاگونال نیز تشکیل می شوند. همچنین، دندریتهای غنی از کبالت در حضور تانتالم بسیار ریزتر می شوند. این تغییرات ریزساختاری دلیل افزایش سختی دمای محیط آلیاژ استلایت 6 حاوی تانتالم لایه نشانی شده با لیزر ضربانی و پیوسته می باشد. مقاومت به سایش نیز در محیط و دمای بالا (500 درجه سانتیگراد) برای پوشش های لایه نشانی شده با لیزر پیوسته اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که افزودن هر مقدار تانتالم به استلایت 6، علیرغم افزایش سختی، اثر مخربی را بر مقاومت به سایش آلیاژ استلایت 6 در دمای اتاق و دمای 500 درجه سانتیگراد دارد و ارتباط بین ریزساختار و خواص مکانیکی توضیح داده می شود. همچنین دو روش لایه نشانی لیزری و ضربانی نیز مورد مقایسه قرار گرفتند و اثر نوع لیزر بر ریزساختار پوشش ها نیز مطالعه گردید.