بررسي تاثير فاكتور انباشت انرژي در هنگام عمليات سطحي ليزري توسط ليزر Nd-YAG پالسي بر رفتار خوردگي آلياژ Ti-6Al-4V

The Effect on Corrosion Behaviour of Energy Accumulation During Surface Treatment by Pulsed Nd-YAG Laser of Ti-6Al-4V Alloy

عمليات سطحي ليزري يكي از روش هاي مناسب براي بهبود خواص سطحي تيتانيوم و آلياژهاي آن است كه به دليل خواص منحصر به فرد و سهولت در اجرا، توجه زيادي را به خود جلب كرده است. اما ايجاد ترك در حين فرايند يكي از مهمترين مشكلات در اين روش است كه باعث كاهش مقاومت به خوردگي مي شود. در اين تحقيق هدف بررسي خواص خوردگي نمونه هاي ليزر شده و مطالعه تاثير فاكتور انباشت انرژي برآن بود. بدين منظور از يك ليزر Nd-YAG پالسي با انرژي متغيير بين 300 تا 1300 ميلي ژول و زمان دوام پالس 6 نانو ثانيه استفاده شد شد و براي رسيدن به بهترين شرايط عمليات و ايجاد يك پوشش با كيفيت مناسب و بدون ترك، پارامترهاي ليزر از قبيل دانسيته انرژي ليزر، نرخ جاروب وطول موج تغيير داده شد. سپس براي بررسي تركيب و ساختار سطح از ميكروسكوپ الكتروني روبشي و آزمايش تفرق اشعه ايكس استفاده گرديد كه نتايج حاصل تشكيل لايه نيتريد تيتانيوم نازك را در سطح ثابت كرد. براي بررسي مقاومت به خوردگي نمونه ها از منحني هاي پلاريزاسيون، نايكوئيست، بد و بد – فاز نمونه ها استفاده شد. محلول مورد استفاده در اين آزمايش ها محلول 0/9 درصد نمك طعام و دماي آزمايش 25 درجه سانتيگراد بود. در نهايت مشخص گرديد كه كاهش دانسيته انرژي ليزر و طول موج و افزايش نرخ جاروب باعث حذف ترك و بهبود كيفيت سطح مي شود و در نتيجه مقاومت به خوردگي آلياژ افزايش مي يابد.

Crack formation during laser treatment of surfaces is a problem which adversely affects the corrosion resistance especially of pulsed Nd-YAG treated Ti-6Al-4V alloy .Factors such as energy density, sweep rate as well as wavelength were changed to reach the optimal conditions of growing a thin titanium nitride. A combination of simultaneous reduced energy intensity factor, wavelength and fast sweep eliminated the cracks and improved surface with subsequent enhancement in corrosion properties