روش ساده و موثر ایجاد فاز بتا با فرآیند ذوب لیزری انتخابی آلیاژ مخلوط پودری Ti-۱۰Mo؛ رویکرد خوردگی

چکیدهمقدمه: تیتانیوم و آلیاژهای آن به طور گسترده ای در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند. در این میان آلیاژهای تیتانیوم حاوی فاز β بمراتب از مقاومت به خوردگی بهتری برخوردارند. برخی از عناصر آلیاژی نظیر مولیبدن پایدار کننده ی این فاز می باشند. در میان آلیاژهای تیتانیوم حاوی این عنصر، آلیاژ Ti-۱۰Mo از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در صورتیکه بتوان با بکارگیری روش های نوین نظیر ساخت افزایشی و بویژه با استفاده از مواد قابل دسترس مانند مخلوط پودری، این آلیاژ را تهیه نمود می توان آن را به عنوان روشی فراگیر معرفی کرد. روش: نمونه های Ti-۱۰Mo و Ti خالص به روش ذوب لیزری انتخابی چاپ شد. فازهای تشکیل دهنده، ریزساختار و رفتار خوردگی به ترتیب با استفاده از دستگاه پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی، آزمون های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک چرخه ای و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی ارزیابی شد. یافته ها: در الگوی پراش پرتو ایکس تیتانیم خالص پودری و نمونه ی پرینت شده بترتیب فازهای α و ′ α/α دیده می شود. ولی در مورد Ti-۱۰Mo-مخلوط پودری حاوی فاز α و پیک های مولیبدن است که پس از چاپ، با نفوذ مولیبدن در تیتانیوم، فاز β ظاهر می شود. هم چنین در بررسی ریزساختاری آلیاژ Ti-۱۰Mo، فاز بتا بصورت رگه های مولیبدن داخل حوضچه های مذاب تیتانیوم دیده می شود، در حالیکه در تیتانیوم خالص فاز بتا بصورت دانه های ستونی β در داخل آنها فاز مارتنزیت رشد کرده دیده می شود بررسی های پلاریزاسیون نیز نشان داد که با افزودن مولیبدن به تیتانیوم خالص، چگالی جریان غیر فعال کاهش می یابد. اما لایه اکسید غیرفعال Ti-۱۰Mo در پتانسیل های بالا دچار پارگی شده و باعث خوردگی حفره ای می شود. امپدانس Ti-۱۰Mo بیشتر از تیتانیوم خالص است و هر دو نمونه دارای لایه اکسید غیر فعال دوگانه هستند که مقاومت لایه های اکسید آلیاژ Ti-۱۰Mo بیشتر از مقاومت لایه های اکسید تیتانیوم خالص است.نتیجه گیری: افزودن مولیبدن به تیتانیوم خالص، چگالی جریان غیرفعال را کاهش و پایداری فیلم اکسید را در آلیاژ Ti-۱۰Mo افزایش می دهد. در شرایط پتانسیل حفاظتی، این آلیاژ مقاومت به خوردگی بالاتری نسبت به تیتانیوم خالص نشان می دهد. روش ذوب لیزری انتخابی مخلوط پودری Ti-۱۰Mo در نوبه خود برای ایجاد فاز β و بهبود مقاومت به خوردگی روش موثری بوده است.

کلیدواژه ها:

Ti-۱۰Mo ، تیتانیم خالص ، ذوب لیزری انتخابی ، خوردگی ، فاز بتا