مشخصه يابي فازي، ريزساختاري و بازدهي سخت كاري سطحي فولاد ابزار SKS3 سخت كاري شده توسط ليزر ديودي توان بالا

در اين پژوهش، سخت‌كاري سطحي فولاد ابزار سرد كار SKS3 توسط ليزر ديودي توان بالا با توان بيشينه‌ي 1600 وات انجام‌گرفته است. توان هاي اعمالي (1200 و 1450 وات)، سرعت‌هاي روبش (1.6 الي 3 ميلي‌متر بر ثانيه) و فاصله‌هاي 55، 70 و 75 ميلي‌متر به‌عنوان پارامترهاي آزمون اعمال شدند. بررسي‌هاي ريزساختاري، آناليز فازي و ريز سختي سنجي به ترتيب توسط ميكروسكوپ‌هاي نوري و الكتروني، پراش پرتوي ايكس و ريز سختي سنجي انجام‌شده است. بررسي‌هاي ريزساختاري و فازي نشان داد كه فرآيند سخت‌كاري منجر به ايجاد ساختار دوفازي مارتنزيت و آستنيت باقي‌مانده شد. استفاده از ليزر هر سه حالت سخت‌كاري سطحي، ذوب سطحي و عدم سخت‌كاري را ايجاد كرده است. بهترين تركيب عمق و عرض سخت‌كاري براي نمونه‌هايي با چگالي انرژي J/mm^2 250-208 ايجاد شد. محاسبه‌ي درصد فاز آستنيت باقي‌مانده و گرماي ورودي، مشخص كرد كه با افزايش گرماي ورودي، درصد آستنيت باقي‌مانده افزايش مي‌يابد به‌گونه‌اي كه براي نمونه با بيشترين گرماي ورودي، درصد فاز آستنيت باقي‌مانده در حدود 37 درصد محاسبه شد، همچنين براي نمونه با بيشترين گرماي ورودي ( J/mm906.2)، كمترين ميزان سختي حاصل‌شده است (653 ويكرز) و بيشترين سختي (760 ويكرز) براي نمونه‌اي بوده است كه داراي گرماي ورودي پايين‌تري ( J/mm725) بوده است. بررسي‌هاي مقادير بازده سخت‌كاري مشخص كرد كه صرفاً با افزايش چگالي انرژي ليزر، شرايط سخت‌كاري بهبود نمي‌يابد بلكه براي حصول بالاترين سختي و ريزساختار مناسب، مقدار بهينه‌ي توان و سرعت اسكن موردنياز است.