بررسی تاثیر میدان مغناطیسی خارجی بر ریزساختار و رفتار سایشی سوپرآلیاژ IN۷۳۸ در فرآیند ذوب مجدد سطحی لیزری

سوپرآلیاژهای پایه نیکل مانند IN۷۳۸ به دلیل خواص مطلوب در دماهای بالا به طور گسترده در ساخت پره های توربین گازی مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال نواحی حساس پره، به ویژه لبه ها، در شرایط کاری تحت تاثیر سایش و تخریب سطحی قرار گرفته و به دلیل پیچیدگی هندسی، پوشش دهی یکنواخت آنها با محدودیت هایی همراه است. در این پژوهش اثر اعمال میدان مغناطیسی خارجی بر رفتار ذوب مجدد سطحی لیزری سوپرآلیاژ IN۷۳۸ با هدف بهبود خواص مکانیکی و مقاومت سایشی سطح بررسی شد. فرآیند ذوب مجدد لیزری با پارامترهای بهینه انجام شد و تاثیر میدان مغناطیسی بر تغییرات ریزساختاری، سختی و رفتار تریبولوژیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میدان مغناطیسی با تاثیر بر جریان مذاب و شرایط انجماد موجب افزایش تشکیل دانه های هم محور، کاهش ساختارهای ستونی و ایجاد ریزساختاری یکنواخت تر شد. همچنین سختی متوسط نمونه از حدود ۳۶۸ HV در زیرلایه اولیه به ۵۹۰ HV پس از ذوب مجدد لیزری افزایش یافت و اعمال میدان مغناطیسی این مقدار را به حدود ۶۲۱ HV رساند. بهبود سختی و اصلاح ریزساختار، کاهش ضریب اصطکاک و نرخ سایش، به طوری که نمونه تحت میدان مغناطیسی کمترین آسیب سطحی، شیارهای کم عمق تر و حجم سایش پایین تری را نشان داد. نتایج این مطالعه نشان می دهد که ترکیب میدان مغناطیسی با فرآیند ذوب مجدد سطحی لیزری می تواند روشی موثر برای بهبود عملکرد سطحی سوپرآلیاژ IN۷۳۸ و افزایش عمر کاری قطعات حساس توربین باشد.

کلیدواژه ها:

سوپر آلیاژ IN۷۳۸ ، ذوب مجدد سطحی ، لیزری ، میدان مغناطیسی ، ریز ساختار ، سختی ، سایش ، پره توربین