تاثیر نوع الکترود و تعداد پاس بر خواص سایشی و ریزساختار روکش ایجاد شده به روش زیر پودری بر روی فولاد کم آلیاژ 42CrMo4

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد ، دانشکده مواد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف آباد، اصفهان

2 استادیار، دانشکده مواد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تیران، اصفهان

3 استادیار، دانشکده مواد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج

چکیده

اغلب، فولاد کم آلیاژ 42CrMo4 را برای تولید قطعاتی که در معرض سایش فلز با فلز قرار دارند، مانند چرخهای جرثقیل، مورد استفاده قرار می دهند. اما بعد از مدتی که این قطعات در شرایط کاری قرار گرفتند به علت سختی پایین، مقاومت به سایش کمی داشته که در اثر سایش، ابعاد قطعه کاهش و نیاز به بازسازی دارد. به همین منظور با استفاده از فرآیند روکش سخت، روکشهای سخت ایجاد نموده تا قطعات مجدداً مورد استفاده قرار گیرند. در این تحقیق لایه های روکش سخت پایه C-Cr-Fe بر روی سطح فولاد کم آلیاژ 42CrMo4 با استفاده از فرآیند جوشکاری زیرپودری ایجاد شده است و ریزساختار، سختی و مقاومت به سایش روکشهای ایجاد شده توسط سه نوع سیم جوش طبق استانداردDIN 8555  باکدهای UP6-GF-50، UP6-GF-55 و UP6-GF-50-C به صورت یک پاس و دو پاس مقایسه شده اند. بررسی های انجام گرفته توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش پرتوی X بر روی روکش ها حاکی از حضور فاز مارتنزیت، آستنیت و کاربیدهای C6 23(Fe, Cr) بودند. همچنین با مقایسه بین نمونه های تک پاس و دو پاس مشاهده گردید که ترکیب شیمیایی (درصد وزنی) نمونه های دو پاس بیشتر می باشد که باعث افزایش درصد حجمی فازها در نمونه دوپاس شده است. نتایج آزمون سختی از سطح روکش نشان دهندۀ افزایش سختی روکش ایجاد شده (حدود RC 43-38) نسبت به نمونة بدون روکش (RC 25) می باشد. بررسی های به عمل آمده بر روی تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی سطوح سایش همراه با طیف سنجی تفکیک انرژی نشان دهندة سایش از نوع چسبان و تریبوشیمیایی در نمونة دارای روکش با سختی بالا می باشد.

کلیدواژه‌ها


[1]     م .صالحی، "متالورژی سطح و تریبولوژی"،  انجمن علوم وتکنولوژی ایران،1374

[2]     T. Hejwowski, “Erosive and Abrasive Wear Resistance of Overlay Coating”, Vol. 30, PP. 5-15, 2008.

[3]     D. K. Dwivedi, “Microstructure and Abrasive Wear Behavior of Iron Base Hardfacing”, Materials Science and Technology, Vol. 10, PP. 10-20, 2004.

[4]     C. Fan, M. Chen, C. M. Chang & W. Wu, “Microstructure Change Caused by (Fe, Cr) 23 C6 Carbides in High Chromium Fe-Cr-C Hard facing Alloys”, Surface and Coating Technology, Vol. 21, PP. 908-912, 2006.

[5]     S. Buytoz, M. Ulutan & M. M. Yildrim, “Dry Sliding Wear Behavior of TIG Welding Clad Composite Coatings”, Applied Surface Science, Vol. 252, PP. 1313-1323, 2005.

[6]     Y. C. Chen, “Reinforcements affect mechanical properties and wear haviors of WC clad layer by gastungsten arc welding”, Materials and Design, Vol. 45, PP. 6-14, 2013.

[7]     Y. C. Lin & H. M. Chen, “Analysis of microstructure and wear performance of SiC clad layer on SKD61 die steel after gas tungsten arc welding”, Materials and Design, Vol. 47, PP. 828-835, 2013.

[8]     Y. C. Lin, “Microstructure and tribological performance of Ti-6Al-4V cladding with SiC powder”, Surface & Coatings Technology, Vol. 205, PP. 5400-5405, 2011.

[9]     S. Buytoz & M. Ulutan, “In situ synthesis of siC reinforced MMC surface on AISI 304 stainless steel by TIG surface alloying”, Surface & Coatings Metalorgija Technology, Vol. 200, PP. 3698-704, 2006.

[10] م. محمدی خواه و ح. ثابت، " بررسی و مقایسه ریزساختار و مقاومت به سایش ورقهای فولادی روکش سخت پایه آهن –کروم-کربن با ورق فولادی کوئنچ – تمپر شده صنعتی"،  سمپوزیوم فولاد، باشگاه پژوهشگران جوان ، اسفند ماه 91 ، صفحات 340-332.

[11] V. Vukovic, R. Radic & S. Cudic, “Resurfacing monobolock of steel R7T wheel RIMS for the train wagons”, Vol. 50, PP. 133-136, 2011.

[12]    ر. جعفری، ا. اوحدی و م. قنبری ،"بازسازی چرخهای منوبلوک واگنهای باری با بهره گیری از فرایند جوشکاری زیرپودری "، هفتمین همایش حمل و نقل ریلی ، دانشگاه صنعتی شریف،  اردیبهشت ماه 1382.

[13] ASTM Hand book, “Wear Erosion and Metal Corrosion”, Vol. 03, 02, USA, 1997.

[14]  م. مرعشی،"متالوژی کاربردی فولادها"، انتشارات آزاده، تهران زمستان81.

[15] G. M. Evans & N. Baily, “Metallurgy of Basic Weld Metals”, Published by: Abinyton, 1997.

[16] S. Buytoz, “Microstructural properties of SiC based hardfacing on low alloy steel”, Surface & CoatingsTechnology, Vol. 200, PP. 3734-3742, 2006.

[17] J. Yang, Z. Ye. Yong Liu, D. Yang & He. Shiyu, “Microstructural and tribological characterization of plasma– and gas-nitrided 2Cr13 steel in vacume”, Material & Design, Vol. 32, PP. 808-814, 2011.

[18] ح. پایدار، ک. امینی، ا. اخباری زاده، م. نجفیان، "بررسی تاثیر عملیات زیر صفر عمیق بر ریزساختار و مقاومت سایش فولاد کم آلیاژ 100Cr6"، فصلنامه فرآیندهای نوین در مهندسی، مهندسی مواد مجلسی، سال هفتم، شماره 26، پاییز 1392.