بهبود خواص سطحي فولاد ابزار H13 AISIبا لايه نشاني تخليه الكتريكي آلياژهاي Ti-Cr-Cu

Improvement of Surface Properties of AISI H13 Tool Steel by Electrical Discharge Deposition Using (Ti - Cr - Cu) Alloys

در اين مقاله تأثير پارامترهاي ورودي (زمان روشني پالس، شدت جريان ورودي ، ولتاژ و سيكل وظيفه) فرآيند لايه نشاني به روش تخليه الكتريكي روي خواص سطحي فولاد ابزار AISI H13 شامل تغييرات سختي سطح، عمق لايه نشاني سطح و زبري سطح مورد مطالعه قرار گرفته است. براي اين منظور از الكترودهاي Ti-Cr-Cu فرآوري شده با متالورژي پودر استفاده شد. به منظور بررسي ضخامت لايه سطحي با استفاده از دستگاه ميكروسكوپ الكتروني از سطح نمونه ها تصوير برداري صورت گرفت و تغييرات سختي سطح به روش ميكروسختي سنجي اندازه گيري شد. همچنين جهت شناسايي تركيبات تشكيل شده در سطح، از روش پراش سنجي اشعه ايكس استفاده شده و زبري سطح نمونه ها، با استفاده از پارامتر زبري ميانگين سطح (Ra) كنترل گرديد. نتايج نشان مي دهند در اثر انجام اين فرآيند، كاربيدهايي مثل TiC ، Cr7C3 و Fe2C در سطح قطعه كار تشكيل شده و باعث افزايش سختي سطح آن مي شوند. همچنين با افزايش شدت جريان و زمان روشني پالس مقدار سختي سطح بيشتر شده و عمق لايه سطحي نيز افزايش مي يابد. علاوه بر آن، با افزايش ولتاژ ورودي، ضخامت لايه سطحي بيشتر شده و زبري سطح قطعه كار كاهش مي يابد. همچنين با افزايش پارامتر سيكل وظيفه به دليل افزايش تعداد جرقه ها در واحد زمان، عمق لايه ي سطحي نيز بيشتر مي گردد

In this paper, effect of input parameters (pulse on time, pulse current, voltage and duty cycle) of electric discharge deposition process on surface quality parameters including surface hardness, surface deposited layer thickness and roughness of AISI H13 tool steel using Ti-Cr-Cu alloys as electrode was studied. SEM was used to investigate the thickness of the surface layer, and the hardness of surface deposited layer was measured by microhardness test. Also, XRD method was used to identify the compounds on the surface and deposited surface roughness was controlled using Ra parameter. Based on the obtained results, TiC, Cr7C3 and Fe2C are formed at the deposited layer due to surface alloying and increasing surface hardness. Also, by increasing the pulse current and the pulse on time, the surface hardness and depth of the deposited layer were increased. Furthermore, with increase in input voltage, the thickness of the surface layer is increased and the workpiece surface roughness is reduced. Also, by increasing the duty cycle due to the increase in the number of sparks in time, the depth of the surface deposited layer is increased.