الملخص
تم دراسة تأثير المعالجة السطحية باستخدام الاشعة المنبعثة من ليزر ثاني اكسيد الكربون المستمر بقدرة2 و 4 كيلو واط وسرع مختلفة تراوحت مابين300 إلى 1500 ملم بالدقيقة على خواص الفولاد الاوستنايتي المقاوم للتاكل 316.كما تم دراسة السطحي مع الكربون لنفس الفولاد بالليزر وذلك بطلاء الفولاذ بمسحوق الجرافيت قبل الصهر بالليزر بهدف تصليد المعدن من غير ان تتاثر باقي اجزاء المعدن. استخدمت عدة تقنيات ميتالورجية لدراسة البنية المجهريه بعد وقبل المعالجة بالليزر مثل المجهر الضوئي والمجهر الالكتروني الماسح و حيود الأشعة السينية وجهاز قياس الصلادة الدقيق. لدراسة مقاومة التآكل للعينات المعالجة بالليزر ومقارنتها بالمعدن الاساسي باستخدم جهاز قياسات الجهد الكهروكيميائة.بينت النتائج إن الصهر بالليزر ادى الى الحصول بنية شجيرية اوستنايتية ناعمة ومتجانسة مع زيادة طفيفة في الصلادة 200 إلى 230Hv بينما العينات المطلية بالكاربون ادى الصهر بالليزر إلى تكوين بنية شجيرية اوستنايتية محاطة بشبكة من الكاربيدات مما نتج عنه زيادة كبيرة في الصلادة من200Hv إلى 500Hv نتائج اختبار التآكل أوضحت بتحسن ملحوظ لمقاومة التآكل وارتفاع قيمة الجهد بعد الصهر بالليزر مقارنة مع المعدن الاصلي بينما العينات التي سبكت مع الكاربون انخفض فيها مقاومة التآكل.أوضحت النتائج بان تجانس البنية المجهرية بعد الصهر هو الدي ادى الى التحسن الملحوظ في مقاومة التاكل بينما تكون الكربيدات ادى الى انخفاض في مقاومة التاكل.
ABSTRACT
Surface modification of 316 stainless steel by laser melting was investigated experimentally using 2 and 4 kW continuous wave CO2 laser and specimen scanning speeds ranged from 300 to 1500 mm/min. Also, an investigation is reported of the introduction of carbon into the same material by means of laser surface alloying which involved precoating the specimen surfaces with graphite powder followed by laser melting. The aim of these treatments is to enhance corrosion resistance by the rapid solidification associated with laser melting and also to increase surface hardness without affecting the bulk properties by increasing carbon concentration near the surface. Different metallurgical techniques such as optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD) were used to characterize the microstructure of the treated zone. The microstructures of the laser melted zones exhibited a dendritic morphology with a very fine scale with a slight increase in hardness from 200 to 230 Hv. However, the laser alloyed samples with carbon showed microstructure consisting γ dendrite surrounded by a network of eutectic structure (γ + carbide). A significant increase in hardness from 200 to 500 Hv is obtained. Corrosion resistance was improved considerably after laser melting especially in the samples processed at high laser power (4kW). There was shift in the Icorr and Ecorr toward more noble values and a lower passive current density than the untreated materials. These improvements in corrosion resistance were attributed due to the fine and homogeneous dendritic structure which was found throughout the melted zones. The corrosion resistance of the carburized sample was lower than the laser melted sample.
