ایران ترجمه – مرجع مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

لیزر لایه های بورید آلیاژهای Ti-6Al-4V

لیزر لایه های بورید آلیاژهای Ti-6Al-4V

لیزر لایه های بورید آلیاژهای Ti-6Al-4V – ایران ترجمه – Irantarjomeh

 

مقالات ترجمه شده آماده گروه متالورژی
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه ۲۰ الی ۱۰۰% رایگان مقالات ترجمه شده

۱- قابلیت مطالعه رایگان ۲۰ الی ۱۰۰ درصدی مقالات ۲- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر ۳ فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی -- تذکر: برای استفاده گسترده تر کاربران گرامی از مقالات آماده ترجمه شده، قیمت خرید این مقالات بسیار کمتر از قیمت سفارش ترجمه می باشد.  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر -- مقالات آماده سفارش داده شده عرفا در زمان اندک یا حداکثر ظرف مدت چند ساعت به ایمیل شما ارسال خواهند شد. در صورت نیاز فوری از طریق اس ام اس اطلاع دهید.

قیمت

قیمت این مقاله: ۵۰۰۰ تومان (ایران ترجمه - irantarjomeh)

توضیح

بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.

 

مقالات ترجمه شده متالورژی - ایران ترجمه - irantarjomeh

لیزر لایه های بورید آلیاژهای Ti-6Al-4V

شماره       
۵۷
کد مقاله
MTL057
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
مطالعه بر روی ساختارها و خواص لیزر لایه های بورید ساخته شده بر روی آلیاژهای Ti-6Al-4V
نام انگلیسی
Study on the microstructures and properties of the boride layers laser fabricated on Ti–۶Al–۴V alloy
تعداد صفحه به فارسی
۱۵
تعداد صفحه به انگلیسی
۵
کلمات کلیدی به فارسی
آلیاژسازی سطحی لیزر، آلیاژ تیتانیم، مقاومت سایشی و اکسایشی، سرعت پویش
کلمات کلیدی به انگلیسی
Laser surface alloying; Titanium alloy;
Wear and oxidation resistance;
Scanning speed
مرجع به فارسی
ژورنال فن آوری و فرآوری مواد
لابراتوارساختار مایع و وراثت مواد، دانشگاه شندانگ، چین
الزویر
مرجع به انگلیسی
journal of materials processing technology; Key Laboratory of Liquid Structure and Heredity of Materials, Shandong University, Jinan  PR China; Elsevier
سال
۲۰۰۹
کشور
چین

لیزر لایه های بورید آلیاژهای Ti-6Al-4V

 

مطالعه بر روی ساختارها و خواص لیزر لایه های بورید ساخته شده بر روی آلیاژهای Ti-6Al-4V
چکیده
پوششهای محتوی بوریدهای قلمی (میله ای) به وسیله آلیاژسازی لیزری Ti-6Al-4V با مخلوط های پودری بور و تیتانیم تولید شده اند. نتایج آزمایشها نشان داد که این پوششها ریز سختی بالا و مقاومت سایشی عالی دارند و از نمونه های اصلی در برابر اکسایش مقاومترند. اندازه و مورفولوژی بوریدها با سرعت پویش لیزر، که برخواص این پوششها اثر دارد، تغییر می کند.
 
واژگان کلیدی: آلیاژسازی سطحی لیزر، آلیاژ تیتانیم، مقاومت سایشی و اکسایشی، سرعت پویش
 
۱- مقدمه
تیتانیم و آلیاژهای آن، به علت داشتن خواص ذاتی نظیر قدرت (استحکام) ویژه بالا، اکسایش خوب و مقاومت خوب در برابر خوردگی،  به طور گسترده در صنایع هوانوردی، دریایی و شیمیایی بکاربرده می شود. با این وجود، به واسطه مقاومت اصطکاک شناسی ضعیف و در معرض ساییدگی بودن، کاربردهای آلیاژهای تیتانیم تحت شرایط سایشی شدید بسیار محدود می شود. علاوه بر این، آلیاژهای تیتانیم به علت تمایل بسیار بالای آنها به اکسیژن در دمای بالا در هوا، مقاومت اکسایشی محدود شده ای در دمای بالا ارائه میدهند.
فرآوریهای سطحی می توانند خواص آلیاژهای تیتانیم را به نحو مؤثری اصلاح کنند. از میان تمام تکنیکهای فرآوری سطحی، فرآوریهای لیزری به طور گسترده ای در اصلاح سطحی بعضی از انواع فلزات بکار برده می شوند. فرآوریهای لیزری در مقایسه با تکنیکهای فرآوری گرمایی عموما بکار رفته، چندین مزیت دارند که شامل کنترل دقیق پهنا و عمق در فرآوری، قابلیت فرآوری گزینشی نواحی خاص یک جزء و توانایی فرآوری بخشهای پیچیده می باشد.
تحقیقات آلیاژسازی لیزری آلیاژهای تیتانیم برای اصلاح مقاومت سایشی و اکسایشی انجام شده اند. گارسیا و همکارانش(۲۰۰۲) پوششهای محتوی ترکیباتTiN، Ti۲AlN و Ti۲Nبر روی سطح تیتانیم خالص بوسیله آلیاژسازی لیزری با پودر آلومینیوم در اتمسفر نیتروژن ساخته اند. نتایج آلیاژسازی لیزری تیتانیم خالص با مخلوط های پودری سیلیسیوم و آلومینیوم نشان داد که نمونه های فرآوری شده لیزری از تیتانیم فرآوری نشده در برابر اکسایش بسیار مقاومترند (Majumdar و همکارانش، ۲۰۰۰). جیانگ و همکارانش(۲۰۰۰)  نیترید دار کردن لیزری را برای Ti-6Al-4V بکار بردند و نتایج آزمایشها نشان داد که مقاومت سایشی نمونه های فرآوری شده بطور قابل توجهی بالا می رود. نتایج آلیاژسازی لیزری مخلوط های پودری Mo  و WC بر روی سطح آلیاژ Ti-6Al-4V نشان داد که مقاومت سایشی لغزشی پوششها ۵ برابر بالاتر از آلیاژ Ti-6Al-4V اصلی می باشد(Pang و همکارانش،   ۲۰۰۵ ).
۲- روشهای تجربی
نمونه آلیاژهای TI-6AL-4V با اندازه  ۱۰mm×۱۰mm×۴۰mm قبل از عملیات پوشش دهی با کاغذ شنی SiC صیقل داده شدند. مخلوط های پودری ریز بور و تیتانیم با اندازه ذره حدود ۱۰μm ، نسبت وزنی۱:۸، آمیخته شده با محلول سدیم سیلیکات بر روی سطح نمونه ها به ضخامت حدود ۰٫۵mm پوشانده شد و سپس خشک گردید. لیزر CO۲ موجی پیوسته ۱٫۵kW با توان خروجی ۱۲۰۰W و قطر پرتو  ۲mm برای ذوب کردن سطح نمونه ها بکار برده شد و ترکها(شکافها) ۵۰% همپوشانی داشتند. در طی فرآیند ذوب سطح لیزری، پودرها در داخل حوضچه مذاب حل شدند و منجر به آلیاژسازی سطح نمونه ها با بور گردید. برای محافظت حوضچه ذوب از اکسایش، در طی انجام فرآیند، پوشش گاز آرگون با فشار ۰٫۳MPa از طریق یک افشانه که با پرتو لیزر هم محور بود، تزریق گردید. سرعت های پویش لیزر در جدول ۱ نشان داده شده اند.
ترکیبات تشکیل شده در پوشش ها با استفاده از براش سنج پرتو ،D/max-RC  X با تابشCu Kα  عمل کننده در ولتاژ ۴۰ kV جریان  ۴۰ mA و سرعت پویش  ۴◦/min شناسایی شدند. برای مشاهده، نمونه های صیقل داده شده در یک محلول مخلوط ازHF ، HNO۳ و H۲O با نسبت حجمی ۲:۱:۴۷ (HF) به صورت شیمیایی اچ کاری شدند تا ریز ساختار پوشش ها آشکار شود. خصوصیات این ریز ساختار با استفاده از JXA-8800R EPMA و H-800 TEM تعیین شد. تغییر سختی لایه بورید هر  ۳۰μm از سطح تا زمینه با استفاده از آزمایشگر سختی ویکرز شیمادزو با بار ۱۰۰g اندازه گیری شد. آزمایش سایش لغزشی با استفاده آزمایش سایش MM200 با بار  ۴kg انجام شد. یک چرخ سمباده کاربیدی کلوخه شده(سخت شده) (سرعت چرخش:۴۰۰rpm ) با قطر ۴۰mm به عنوان جفت سایش انتخاب گردید. قبل از آزمایش سایش لغزشی، نمونه های فرآوری شده لیزری و تازه دریافت شده به مدت ۱ ساعت  در دمای ۵۰۰۰C  بازپخت شد. کاهش وزن ناشی از آزمایش سایش لغزشی هر ۵  دقیقه با استفاده از یک نوع ترازوی الکتریکی FA2104 با صحت  ۰٫۱ mg ارزیابی شد. برای آزمایش اکسایش، تمام سطوح نمونه ها فرآوری لیزری شدند. آزمایشهای اکسایش چرخه ای در دمای ۸۰۰۰C  اعمال شد و کل زمان مواجهه به میزان ۷۲ ساعت در هوای استاتیک تعیین گردید. یک چرخه حاوی نگهداری در ۸۰۰ درجه برای ۱۲ ساعت  بود و گرم کردن و سرد کردن بترتیب حدود ۳۰ دقیقه ادامه یافت. در طی آزمایش اکسایش، نمونه ها(فرآوری شده لیزری و فرآوری نشده) در سینی های سرامیکی قرار داده شدند. پس از هر چرخه، هر نمونه همراه با پوسته های اکسایشی تو خالی (پوشالی) بر روی ترازوی الکترونیکی فوق الذکر وزن شد.
۳- نتایج و بحث
۱-۳- آنالیز ریز ساختاری
پراش پرتوx  (شکل ۱ را ببینید) تشکیل TiB بزرگتر و TiB۲ کوچکتر را نشان می دهد اما همانگونه که در شکل ۲ نشان داده شده، فقط TiB می تواند به وسیله ریز نگار (میکروگراف) TEM و الگوی پراش الکترون ناحیه انتخاب شده شناسایی شود. این امر بدین معنی است که مایع مذاب ایجاد شده بوسیله فرآوری لیزری آنی یکنواخت نیست و بنابراین فازTiB۲ در شکل۲ تشخیص داده نمی شود. ریز ساختارهای پوشش ها (شکل ۳ را ببینید) نشان میدهند که بوریدهای تیتانیم قلمی، هنگامی که سرعت پویش از ۳  تا ۹mm/s افزایش می یابد، از درشت اما کم پشت(تنک) تا ریز اما متراکم تغییر می کنند.
 
۳-۲- آنالیز خواص
نیمرخهای ریز سختی نمونه های فرآوری شده لیزری در شکل ۴ نشان داده شده اند . از این شکل می توان دریافت که سختی سطحی نمونه ها حدود ۱۴۰۰HV۰.۱ است و در امتداد جهت عمقی پوشش ها به تدریج کاهش می یابد. علاوه بر این، گرچه ریز سختی لایه بالایی تمام نمونه ها مشابه(یکسان) است، ریز سختی داخل پوشش ها به علت تغییر سرعت پویش لیزر متفاوت است (شکل ۵).
نتایج آزمایش سایش لغزشی، همانگونه که در شکل ۶ نشان داده شده، نشان میدهند که پوشش ها در مقایسه با نمونه تازه دریافت شده، مقاومت سایشی لغزشی عالی دارند اما پوشش های تابش خورده با سریعترین سرعت پویش لیزر (۹mm/s) از میان نمونه های فرآوری شده لیزری، پایین ترین مقاومت سایشی را دارند. سطح ساییده شده TI-6Al-4V اصلی، تحت شرایط سایش لغزشی با کاربید کلوخه شده(سخت شده) به عنوان متمم(بخش مخالف) به آسانی به صورت پلاستیکی تغییر شکل میدهد و شیاردار می شود و رفتار سایشی آن به صورت سایش سمباده ای و چسبناک مشخص میشود(شکل۶(a)  را ببینید). از طرف دیگر، به علت مقاومت سایشی بالای فازهای استحکام دهنده TiB وTiB۲  ، سطح ساییده شده پوششهای فرآوری شده لیزری بوسیله وجود شیارهای کم عمق و خصوصیات کمی چسبناک مشخص میشود. این خصوصیات در شکل ۶(b) نشان داده شده اند.
۴- نتیجه گیری
پوششها بوسیله تکنیک آلیاژسازی سطحی لیزری بر روی آلیاژ Ti-6Al-4V ساخته شده اند. نتایج آزمایشهای ترکیب فاز، ریز ساختار، سختی و مقاومت سایشی و اکسایشی پوششها به صورت زیر خلاصه می شوند.
آنالیز XRD این نکته را تایید می کند که لایه آلیاژی عمدتا محتوی ترکیبات سرامیکی سخت TiB و TiB2 می باشد. خصوصیات EPMA نشان میدهد که مورفولوژی و اندازه بوریدهای تیتانیم قلمی با سرعت پویش لیزر متفاوت تغییر می کند. ریز سختی بالا و مقاومت سایشی عالی می توانند توانایی تحمل بار سوبسترا را بطور قابل ملاحظه ای اصلاح کنند. مقاومت اکسایشی نمونه های فرآوری شده لیزری از نمونه تازه دریافت شده بهتر است. علاوه بر این، مقاومت سایشی و اکسایشی این پوششها به علت تغییر سرعت پویش لیزر به طور محسوسی تغییر می کند.
 
 

لیزر لایه های بورید آلیاژهای Ti-6Al-4V

 

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
تماس با ما

اکنون آفلاین هستیم، اما امکان ارسال ایمیل وجود دارد.

به سیستم پشتیبانی سایت ایران ترجمه خوش آمدید.