دراسة عملية وأمثلية المعاملة السطحية بالليزر لفولاذ العدة المطروق
Experimental Study and Optimization of Laser Surface Treatment for Forged Tool Steel
- الباحث
- جمانة حميد كريم
- المشرف
- منى خضير عباس - ابراهيم عبد الكريم احمد
- الجامعة
- الجامعة التكنولوجية
- الكلية / القسم
- قسم هندسة الانتاج والمعادن / هندسة المعادن
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2022
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Laser surface hardening;Hot forging tool steel;Wear resistance;Microhardness
الملخص
فولاذ عدة الطرق (56NiCrMoV7) الحار المستخدم في صناعة قوالب الطرق الحار في الشركة العامة للصناعات الفولاذية هو المستخدم في هذا العمل. فكرة الرسالة هي دراسة استخدام التقنية المتقدمة التصليد السطحي بالليزر في تحسين البنية المجهرية والخواص السطحية (الصلادة ومقاومة البلى ) . بأستخدام الفايبر ليزر ذي الطاقة العالية تتراوح بين W) 200,250,300( وقطر حزمة الليزر 9(2,1,0.5mm) سرعة mm/s) 6,4,2 ) تتضمن عملية التصليد السطحي بالليزر التسخين والتبريد السريع. الصلادة الناتجة من عملية التصليد السطحي بالليزر هي Lk ) 838 HV) بالطريقة التقليدية وهي تسخين الفولاذ لدرجة حرارة (850°C) والتقسية باستخدام الزيت وبعدها اجراء المراجعة هي HV) 416). يمكن الحصول على اقل خشونة سطحية pm) 1.123) عند ظروف عمل 250W) قدرة , (ممتم2)قطر حزمة) mm/s) 2 سرعة). كانت البنية المجهرية بعد المعاملة السطحية بالليزر ناعمة جدا و متجانسة من التركيب الشجيري من طور المارتنسايت مع الكاربيدات. تم استخدام نظام تصميم التجارب بطريقة التاكوشي و تحليل (ANOVA) لبيان تأثير متغيرات عملية التصليد السطحي بالليزر على الصلادة وتحديد نسبة تأثير كل متغير على عملية التصليد. اكثر متغيرات الليزر تأثير على الصلادة السطحية هو قطر الحزمة حيث ان نسبة المساهمة هي )29.77%( بينما اكثر المتغيرات تأثير على الخشونة السطحية هي القدرة Gus ان نسبة المساهمة كانت (36.796). اما اكثر المتغيرات تاثير على عمق منطقة التصليد هي القدرة وكانت بنسبة مساهمة هي (38.5390).و يعتبر قطر الحزمة اكثر المتغيرات تاثير على عرض منطقة التصليد بنسبة مساهمة (80.5290). خلال التحليل النوعي لفحص صور المجهر الماسح الالكتروني وجد ان الية البلى السائد بالتشكيل اللدن للعينة المعاملة حراريا بالطريقة التقليدية بالالتصاقءاما الية البلى في حالة العينة المعاملة بالليزر هي الانفصال أجزاء صغيرة صلدة من السطح وبقاءها ما بين السطحين المحتكين ds, الية البلى الحكي .وجد ان معدل البلى في عينات المصلدة بالليزر اقل من معدل البلى في العينات المصلدة بالطريقة التقليدية .
Abstract
Hot forging tool steel(56NiCrMoV7) is used in the manufacture of hot forged die in the State Company for Steel Industry was used in this work. The aim of this work is to study the advanced technology laser surface hardening used to modify the microstructure and improved the surface properties ( hardness and wear resistance). Used high power fiber laser (200,250,and 300 W) with beam diameter (0.5,1,and 2 mm),and scanning speed (2,4,and 6 mm/s) surface hardening process was involved in heating and rapid cooling. The hardness results showed that highest hardness was (838 HV) in laser hardening zone with free porosity and cracks, while the hardness in traditional hardening treatment in value ( 416 HV). It was found to be capable to produce low surface roughness values up to (1.123 µm)at (250W power ,2mm beam diameter ,and 2 mm/s speed ). The microstructure after laser treatment was very fine and homogeneous dendrite structure of martensite phase with small amounts of carbides and retained austenite . The effect of laser surface hardening parameters on hardness are evaluated by using Taguchi method with statistical analysis (ANOVA) to determine the contributions of each parameter. The most influential variable for the laser on the surface hardness is the beam diameter with the contribution percentage (29.77%),while the most influential variable on the surface roughness is power (36.7%). Through the analysis of the SEM micrographs of the worn surface, it was found that the predominant wear mechanism is adhesion in traditional heat ii treatment sample while for laser hardening sample is combination of delamination and abrasive wear. It was found that the wear rate of the laser surface treatment sample was lower than that of the sample with traditional heat treatment.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.