بررسی ریزساختار و سختی فولاد منگنزی با ایجاد لایه حاوی ذرات WC توسط فرآیند جوشکاری GTAW

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد بندرعباس، دانشگاه آزاد اسلامی، بندرعباس، ایران

2 گروه مهندسی مواد، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی،شیراز، ایران

3 گروه مهندسی مواد، واحد بندرعباس، دانشگاه آزاد اسلامی،بندرعباس، ایران

چکیده

در این پژوهش ایجاد روکش کامپوزیتی حاوی ذرات کاربیدتنگستن بر سطح فولاد منگنزی هادفیلد با به‌کارگیری فرآیند جوشکاری قوسی تنگستن-گاز بررسی‌شده است. بدین منظور پودر ذرات کاربیدتنگستن بر سطح فولاد منگنزی پیش نشانی شده و با تغییر شدت‌جریان، فرآیند ذوب سطحی کاربید با فلز پایه انجام شد. مطالعه ریزساختار پوشش ایجادشده توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) همراه با آنالیز نقطه‌ای و بررسی‌های فاز شناسی لایه سخت ذرات کاربیدی توسط پراش اشعه ایکس(XRD) انجام گرفت. سختی روکش در آزمون‌ ریز سختی سنجی ارزیابی شد. نتایج حاصله از پراش سنجی پرتو X، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) ومیکرو سختی در نمونه فولاد منگنزی روکش شده بیانگر ساختار دندریتی روکش حاوی فازهای WC و CW3 تقویت‌کننده‌ی کاربیدتنگستن را دارا می‌باشد که می‌تواند باعث بهبود سختی و رفتار سایشی پوشش مذکور شود. نتایج آزمون ریز سختی سنجی نشان‌دهنده‌ی افزایش  3 برابری سختی نمونه روکش شده (HV650) نسبت به نمونه بدون روکش (HV 200) می باشد.

کلیدواژه‌ها


1. S.Buytoz and M. Ulutan, In situ synthesis of SiC reinforced MMC surface on AISI 304 stainless steel by TIG surface alloying. Surface and Coatings Technology, 200(12) (2006)3698-3704.

2. B.,Soner, and Mustafa, U.,2006, In Situ Synthesis of SiC Reinforced MMC Surface on AISI 304 Stainless Steel by TIG Surface alloying, Surface & Coatings Technology, 200, 3698-3704.

3. Wang Xibao, Wang Xiaofeng, shi Zhongquan, The composite Fe- Ti-B-C Coating by PTA powder surfacing process, surface & cotaing Technology 192 (2005) 257-262.

4. V.Udhayabanu, and K. R.Ravi, Synthesis of in-situ NiAl-Al2O3 Nanocomposite by Reactive Milling and Subsequent heat Treatment, Intermetallics, 18,(2010) 353- 358.

5. Y. C.Lin, H. M. Chen, Analysis of Microstructure and Wear Performance of SiC Clad Layer on SKD61 Die Steel After Gas Tungsten ArcWelding, Materials and Design, 47 (2013) 828-835.

6. M.,Ulutan et al., Microstructure and wear behavior of TIG surface-alloyed AISI 4140 steel.Tribology Transactions, 54(1) (2010) 67-79.

7. A.,Emamian, S.F. Corbin, and A. Khajepour, The influence of combined laser parameters on in-situ formed TiC morphology during laser cladding. Surface and Coatings Technology, 206(1) (2011) 124-131.

8. ASTM A 128-75A, annual book of  ASTM Standards, Part 2, ASTM,Philadelphia, PA, (1979)95.

9. E. R.Hall, ASM Technical Report No. C6-171(1966) 15.

10. D. E.Diesburg, and F. Borik, Symposium on Materials for the Mining Industry, Climax Molybdenum Company, Greenwich, CN)1974)15.

11. A.Goldberg, O. A.Ruano, and O. D. Sherby, Development of ultrafine microstructures and superplasticity in Hadfield manganese steels, Materials Science and Engineering: A, 150 2, (1992) 187-194.

12. B. Hutchinson, and N.Ridley,On dislocation accumulation and work hardening in Hadfield steel, Scripta Materialia, 55 (2006) 299-302.

13. I.Karaman, H.Sehitoglu, A. J. Beaudoin et al., Modeling the deformation behavior of Hadfield steel single and polycrystals due to twinning and slip, Acta Materialia, 489(2000) 2031-2047.

14. S.Mridha, A. Idriss, and T.Baker,  Incorporation of TiC particulates on AISI 4340 low alloy steel surfaces via tungsten inert gas arc melting. In Advanced Materials Research. (2012)Trans Tech Publ.

15. Y. K.Lee, and C. S. Choi, Driving Force for γ→ε Martensitic Transformation and Stacking Fault Energy of γ in Fe-Mn Binary System, Metallurgical and Material Transaction A, 31(2000) 355-360.

16. C.Just,  E.Badisch, and J.Wosik, Influence of welding current on carbide/matrix interface properties in MMCs. Journal of Materials Processing Technology, 210(2) (2010) 408-414.

17. E.N.Gregory, Selection Of Materials for Harfacing The Welding Institute, Weld Surfacing and Harfacing Cambridge, Abington, (1980) 22-27.

18. R.Yang, and Z. Liu, Study of in-situ Synthesis TiCp/Ti Composite Coating on Alloy Ti6Al4V by TIG Cladding, 36 (2012) 349-354.