بهینه سازی رفتار خوردگی و سایشی آلیاژ ti-6al-4v توسط نیتراسیون لیزری

چکیده در این تحقیق نیتراسیون سطحی لیزری آلیاژ ti-6al-4v توسط تابش پرتو لیزر پالسی nd:yag و دمش هم زمان گاز نیتروژن انجام شد. با تغییر انرژی پالس لیزر، سرعت حرکت نمونه و نرخ خروج گاز نیتروژن، شرایط مناسب جهت ایجاد یک لایه نیتریدی بدون ترک بر روی سطح مشخص شد. ارزیابی ریزساختار و فازهای تشکیل شده در ناحیه ذوب لیزری توسط میکروسکپ های نوری، الکترونی عبوری و آنالیزهای eds, xps, xrd انجام شد. رفتار خوردگی نمونه ها توسط آزمون های غوطه وری و پلاریزاسیون پتانسیو دینامیک در محلول های اسید کلریدریک و اسید نیتریک مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت ریز سختی سطح و مقاومت به سایش نوسانی نمونه ها در هوا و محلول رینگر بررسی شد. نتایج بررسی ها نشان داد که ساختار سطح نمونه ها شامل یک لایه نیترید تیتانیم پیوسته، دندریت های tin عمود بر سطح در فاز زمینه ، سوزن های tin0.3 در زمینه با جهات تصادفی و در زیر آن منطقه متاثر از حرارت بود. نیتراسیون سطحی لیزری با انرژی پالس mj 500، سرعت حرکت نمونه mm/s 5/1 و نرخ خروج گاز نیتروژن lit/min 30، سطحی عاری از ترک، با سختی بالا، شیب سختی مناسب و پیوند متالورژیکی خوب با زیرلایه را ایجاد نمود. وجود یک لایه پیوسته tin بر روی سطح و نیز ایجاد لایه رویین tinxoy در اسیدکلریدریک و اسید نیتریک، مقاومت به خوردگی مناسبی را ایجاد کرد. در ضمن حضور دندریت های سخت tin و فازهای tin0.3 در زیر آن ها، مقاومت به سایش نمونه های لیزر شده را به میزان قابل ملاحظه ای افزایش داد.