تاثیرات انرژی پالس لیزر و موقعیت نقطه کانونی در سختکاری سطحی لیزری فولاد زنگ نزن AISI ۴۱۰

در این مقاله فرآیند عملیات سختکاری سطحی لیزری بر فولاد زنگ نزن مارتنزیتی ۴۱۰ AISI با استفاده از لیزر حالت جامد پالسی Nd:YAG با توان بیشینه ۷۰۰ وات مورد آزمایش قرار گرفته شد. موقعیت نقطه کانونی (۲۲ تا ۳۴ میلی متر) و انرژی پالس لیزر (۱۴.۷ تا ۱۶.۸ ژول) پارامترهای متغیر فرآیند در نظر گرفته شدند. میکروسختی در سطح و عمق لایه سخت شده، سختی سنجی گردید. متالوگرافی نمونه ها به منظور بررسی ریزساختار ناحیه سخت شده انجام شد. همچنین ابعاد هندسی منطقه سخت شده (پهنا و عمق نفوذ)، طیف میکروسختی در عمق و سطح لایه سخت شده مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاکی از آن است که با افزایش انرژی پالس لیزر و کاهش موقعیت نقطه کانونی، عمق و میزان سختی لایه سخت شده افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که در نتیجه استحاله حالت جامد و انحلال کاربیدها در زمینه فولاد در فرآیند سختکاری سطحی لیزری، بهبود در سختی سطحی به دست می آید. در ساختار مارتنزیتی تشکیل شده در ناحیه سختکاری شده لیزری، فاز فریت دلتای کمتر منجر به افزایش میکروسختی ماده شده است. بیشترین عمق لایه سخت شده در بیشترین سطح انرژی پالس ۱۶.۸ ژول به میزان ۳۵۰ میکرومتر، پهنای ۲۲۰۸ میکرومتر و بیشینه سختی سطحی معادل ۷۴۷ ویکرز بدست آمد.

کلیدواژه ها:

Laser surface hardening ، Nd:YAG pulsed laser ، Microhardness ، AISI ۴۱۰ martensitic stainless steel ، سختکاری سطحی لیزری ، لیزر پالسیNd:YAG ، میکروسختی ، فولاد زنگ نزن مارتنزیتی ۴۱۰ AISI