ارزيابي ريز ساختار و سختي آلياژ فسفر برنز Cu-7.5 Sn لايه نشاني شده بر روي فولاد كم آلياژ 4140 ، به روش جوشكاري SMAW و OFW

یكی از روش های متداول برای ساخت یاتاقانهای فلزی، لایه نشانی آلیاژ مورد نظر بر روی زیر لایه می باشد.در این شرایط،ریز ساختار نهایی و سختی آلیاژ لایه نشانی شده پس از انجماد ، تعیین كننده خواص مكانیكی و بویژه خواص سایشی آن می باشد. در این پژوهش به ارزیابی تاثیر متغییرهای فرایند جوشكاری قوس الكترود دستی و جوشكاری اكسی استیلن بر روی سختی و ریز ساختار آلیاژ Sn 5.7-Cu لایه نشانی شده بر روی فولاد 4140 به روش جوشكاری،پرداخته شده است.نتایج حاصل از بررسی های میكروسكوپی ، آزمون XRD و آزمایشات سختی سنجی، حاكی از آن است كه به طور كلی ریز ساختار آلیاژ لایه نشانی شده از طریق جوشكاری ، مخلوطی از محلول جامد Į و فاز یوتكتویید (Į+į (می باشد. علاوه بر آن انجام لایه نشانی با استفاده از فرایند SMAW منجر به تشكیل ریز ساختار ظریف تر و سختی بالاتری نسبت به فرایند OFW شده است. همچنین افزایش حرارت ورودی در فرایند SMAW باعث تشدید پدیده جدایش در حین انجماد و تشكیل بیشتر تركیبات بین فلزی سخت از جمله Fe4Cu3 در زمینه آلیاژ شده و سختی بالاتر آلیاژ را در پی داشته است.

Lining is a common method for manufacturing metal bearings. Final microstructure and hardness of the deposited alloy after solidification determine its mechanical and wear properties. In this study, the effect of shielded metal arc welding and oxyacetylene welding process variables on hardness and microstructure of Cu-7.5 Sn alloy deposited on 4140 steel were studied. The result of microscopic examination, XRD and hardness tests showed that the microstructure of alloy deposited by welding is comprised of a mixture of solid solution α and eutectoid phase (α+δ). In addition, deposition the alloy using the SMAW process leads to formation of finer microstructure and higher hardness than OFW process. Furthermore, the increase of heat input in the SMAW process causes an increase in segregation phenomenon during solidification and formation of hard intermetallic compounds within the alloy such as Fe4Cu3 which leads to higher hardness for the deposited alloy.