بهبود ریزساختار و خواص تریبولوژیکی پوشش سرمت Ni-Cr/cBN بر روی سوپرآلیاژ ۱۱۱-GTD به روش روکش کاری لیزری با استفاده از امواج اولتراسونیک

در این پژوهش، پوشش سرمت Ni-Cr/cBN بر روی سوپرآلیاژ پایه نیکل-۱۱۱-GTD به روش روکش کاری لیزری و با استفاده از امواج اولتراسونیک ایجاد شد و تاثیر ارتعاشات فراصوت بر ریزساختار، سختی و رفتار سایشی پوشش ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج میکروگرافی نشان داد که اعمال امواج اولتراسونیک سبب کاهش ضخامت پوشش از ۶۹۰ به حدود ۵۲۰ میکرومتر همراه با افزایش تراکم و حذف عیوب شد. بررسی تصاویر SEM آشکار کرد که ریزساختار در نمونه بدون اولتراسونیک عمدتا سلولی و ستونی بوده، در حالی که در نمونه با اولتراسونیک به دلیل افزایش نرخ انجماد و کاویتاسیون دانه ها به سمت هم محور تغییر یافتند و میانگین اندازه دانه از ۱۷ به ۹ میکرومتر کاهش یافت. نتایج EDS وجود ذرات سخت با توزیع یکنواخت را در پوشش با اولتراسونیک تایید کرد. سختی سنجی ویکرز نشان داد که سختی از HV ۴۰۵ در زیرلایه و HV ۶۰۹ در پوشش بدون اولتراسونیک به HV ۶۹۳ در پوشش با اولتراسونیک افزایش یافت. آزمون های فرسایش در زوایا و زمان های مختلف نشان دادند که پوشش با اولتراسونیک در تمامی شرایط کاهش وزن کمتری نسبت به پوشش بدون اولتراسونیک داشته و در زاویه ۶۰ درجه بهترین مقاومت سایشی را ارائه می دهد. این نتایج نشان می دهد که استفاده از امواج اولتراسونیک در فرآیند روکش کاری لیزری می تواند به طور چشمگیری خواص مکانیکی و مقاومت به سایش پوشش ها را بهبود دهد.

کلیدواژه ها:

روکش کاری لیزری ، ارتعاشات اولتراسونیک ، تقویت کننده CBN ، سوپرآلیاژ پایه نیکل (۱۱۱-GTD) ، پالایش ریزساختار ، مقاومت به سایش و فرسایش