مواد و ساخت پیشرفته

بر اساس تحقیقات جدید، یک پودر فولاد آلیاژی جدید 70Cr8Ni2Y برای برآورده کردن نیازهای طراحی ترکیب و تولید آلیاژهای گرادیانی با استحکام-چقرمگی مورد نیاز، با رسوب لیزری مستقیم طراحی و آماده شده است. برای این منظور، یک نمونه آلیاژ ساختاری گرادیانی سه لایه با تطبیق استحکام-چقرمگی با استفاده از پودر فولاد آلیاژی 70Cr8Ni2Y، 50Cr6Ni2Y و 12CrNi2Y با موفقیت توسط روش DLD تهیه شده است. تکامل ریزساختار و مکانیزم تطبیق استحکام - چقرمگی نمونه تولید شده مورد مطالعه قرار گرفته است.

نتایج بررسی‌­ها نشان می­دهد در سطح مشترک بین لایه های گرادیانی، پیوند متالورژیکی ایجاد شده و هیچ عیبی مانند ترک و منافذ در آن وجود ندارد. با تغییر ترکیب آلیاژی سه لایه به صورت گرادیانی، ریزساختار اصلی نمونه از بینیت دانه­‌ای به بینیت ورقه­‌ای و به نوبه خود به مارتنزیت تغییر می­یابد. مکانیزم تطبیق استحکام و چقرمگی نیز به این صورت است که تغییرات سه جزء آلیاژی باعث افزایش استحکام ریزساختار و ایجاد پیوند متالورژیکی در سطح مشترک لایه‌های گرادیانی می­شود. نمونه گرادیانی تطابق استحکام - چقرمگی بین سطح با استحکام بالا و مرکز با چقرمگی خوب را از طریق تنظیم لایه‌های گرادیانی و تغییر ریزساختار نشان می­‌دهد. لایه سطحی 70Cr8Ni2Y با استحکام بالا، سختی و مقاومت در برابر سایش نمونه گرادیان را تضمین می­کند و لایه گرادیان 50Cr6Ni2Y به عنوان یک لایه میانی برای حمایت از سطح و محافظت از لایه زیرین عمل می­‌کند. و نهایتا لایه گرادیان 12CrNi2Y با چقرمگی خوب در به تاخیر انداختن شکست و جلوگیری از انتشار ترک نقش دارد.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921509322013107