نویسندگان
1 اصفهان -دانشگاه اصفهان - گروه فیزیک
2 دانشگاه اصفهان
چکیده
سختی سطح، یکی از ویژگی‌های مهم آلیاژها می‌باشد که اندازه‌گیری آن با روش‌های مکانیکی مرسوم با چالش‌هایی همراه است. در این پژوهش ما از بیناب نمایی فروشکست القایی لیزری
(LIBS)
به عنوان یک روش جایگزین برای روش‌های مکانیکی مرسوم برای اندازه‌گیری سختی سطح آلیاژهای مختلف، استفاده کردیم. پس از ثبت بیناب مربوط به نمونه‌های آلیاژی به منظور شناسایی سختی سطح نمونه‌های مورد بررسی از روشkنزدیکترین همسایه (KNN) استفاده شد که نتایج نشان داد روش
LIBS-KNN
قابلیت تفکیک و شناسایی سختی سطح نمونه‌ها را با دقت 3/93% دارد. همچنین رهیافت درجه بندی به منظور تشخیص در صد عناصر سازنده آلیاژها و همچنین سختی سنجی آنها مورد بررسی قرار گرفت که نتایج این پژوهش در این رابطه نشان داد که رابطه خطی مناسبی بین خطوط گسیلی ثبت شده از بیناب
LIBS
نمونه‌های آلیاژی و در صد عناصر سازنده آلیاژها و عدد سختی ویکرز نمونه‌ها وجود دارد. بنابراین با توجه به مزایای منحصر به فرد روش
LIBSهمچون آنالیز سریع و غیر‌مخرب و قابلیت سیار بودن، می‌توان برخی از مشکلات روش‌های سختی سنجی مکانیکی مرسوم را حذف کرد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Determination of the penetration hardness and analysis of stainless steel alloys by means of Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS)
نویسندگان [English]
- mohamad Vahid Dastjerdi 1
- Seyyed Jabbar Mousavi 1
- Mahmood Soltanolkotabi 2
چکیده [English]
A significant feature of alloys is the surfaces hardness that is always accompanied by challenges when it’s measured by common mechanical techniques. In this investigation, we used Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) as a replacement method for common mechanical techniques to measure the surfaces hardness of different alloys. After recording the spectrum of alloy samples in order to identify the surface hardness of analyzed sample, K-Nearest Neighbors method (KNN) was used and obtained results showed that the LIBS-KNN method can separate and identify the surfaces hardness of samples with precision of 93.3%. In addition, in order to identify the percentage of constituent elements of alloys and their hardness, calibration approach was investigated that showed there is an appropriate linear relation between recorded emission lines from the LIB spectra of sample alloys and the percentage of their constituent elements and also their Vickers hardness numbers. Therefore, According to exclusive advantages of LIBS technique i.e. high speed analysis, non-destructive analysis and being portable, some of available difficulties in conventional mechanical techniques can be removed.
کلیدواژه‌ها [English]
- Laser Induced Breakdown Spectroscopy
- Penetration Hardness
- alloys
2. G E Dieter, and D J Bacon, “Mechanical metallurgy” McGraw-Hill New York (1986).
3. J S Cowpe et al., Spectrochimica Acta Part B 66 (2011) 290.
4. S Musazzi, U Perini, “Laser-induced breakdown spectroscopy”, Springer Series in Optical Sciences, 182. ISBN 978-3-642-45084-6. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2014 (2014) 1.
5. NIST, “Atomic spectra database,” http://www.nist.gov/pml/data/asd.cfm.
6. Ż Trzebiatowska et al., Laser Physics and Applications (2013) Mar 15 (pp. 87700B-87700B). International Society for Optics and Photonics.
7. J Sánchez, K V MARDIA, J T KENT, and J M BIBBY, “Multivariate Analysis”, Biometrical Journal 24 (1982) 502.
8. Q Godoi et al., Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy 66 (2011) 138.
9. O Beckonert et al., “Analytica Chimica Acta” 490, (2003) 3.
10. T Cover, and P Hart, “IEEE transactions on information theory” 13 (1967) 21.
11. R. M. Balabin et al., Analytica Chimica Acta 671, (2010) 27
)