بررسی پارامترهای بحرانی لیزر در فرایندهای مهندسی سطح به منظور افزایش مقاومت به خوردگی مواد مهندسی

مهندسی سطح با استفاده از فناوری لیزر به عنوان رویکردی دقیق و کنترل پذیر، نقشی بی بدیل در افزایش مقاومت به خوردگی مواد مهندسی ایفا می کند. با این حال موفقیت این روش ها نه فقط در به کارگیری لیزر بلکه در انتخاب و بهینه سازی هوشمندانه پارامترهای فرایندی ریشه دارد. این مطالعه، با رویکردی انتقادی و سازوکارمحور به تحلیل تاثیر پارامترهای اصلی شامل توان، سرعت روبش، قطر پرتو، نرخ همپوشانی، طول موج، عرض تپ و گاز محافظ بر ریزساختار و متعاقبا رفتار خوردگی سطوح اصلاح شده می پردازد. چهار خانواده اصلی عملیات سطح با لیزر یعنی ذوب سطحی، روکش دهی، آلیاژسازی، کوبش ضربه ای و بافت دهی بررسی شده و سازوکارهای غالب در هر یک تشریح می گردد. استدلال اصلی این مطالعه آن است که چگالی انرژی و نرخ «سردشدن»، دو متغیر کلیدی مشتق شده از ترکیب پارامترها، پدیده های بنیادین نظیر همگن سازی ترکیب شیمیایی، انحلال فازهای مضر، ایجاد تنش های پسماند و تشکیل ساختارهای فوق آبگریز را کنترل می کنند. با تحلیل کمی ارتباط بین این متغیرها و شاخص های الکتروشیمیایی مانند پتانسیل خوردگی (E_con)، چگالی جریان خوردگی (i_car) و پتانسیل حفره دار شدن (E_pit) پنجره های پارامتری بهینه برای فولادهای زنگ نزن، آلیاژهای آلومینیم و تیتانیم معرفی می شود. در نهایت چالش های کلیدی نظیر ایجاد تنش های پسماند کششی و دوام مکانیکی محدود سطوح فوق آب گریز، مسیر پژوهش های آتی را به سمت کنترل تطبیقی مبتنی بر هوش مصنوعی و مدل سازی های چندفیزیکی هدایت می کند.

کلیدواژه ها:

لیزر ، مقاومت به خوردگی سطحی ، روکش دهی ، لیزری ، پارامترهای بحرانی ، تنش پسماند ، نرخ سرد شدن