بررسي ريز ساختار و رفتار مكانيكي روكش‌هاي Al-Cr/Al2O3 توليد شده توسط فرايند GTAW

در اين پژوهش، با استفاده از جوشكاري قوسي تنگستن‌-گاز، فرايند روكش‌كاري با افزودن محصولات واكنش حاصل از آسياب كاري پودرهاي Cr-Alو Cr2O3-Alروي سطح فولاد CK45انجام شد. پس از توليد روكش‌هاي سطحي AlCr2 و Al2O3-AlCr2 ارزيابي‌هاي ريزساختاري و ريزسختي روكش‌ها توسط ميكروسكوپ‌هاي نوري، الكتروني روبشي و دستگاه ريزسختي سنج انجام گرفت. به منظور بررسي مقاومت سايشي روكش‌ها از دستگاه سايش پين روي ديسك استفاده شد. نتايج نشان داد محصول واكنش حاصل از 20 ساعت آسياب‌كاري مخلوط پودري Cr-Al، محلول جامد Cr(Al) بود. بررسي آزمون تفرق اشعه ايكس از نمونه روكش‌كاري شده با پودر Cr-Al، حاكي از تشكيل تركيب بين فلزي AlCr2 در ساختار روكش ايجاد شده نيز بود. همچنين روكش‌كاري مخلوط پودري Cr2O3-Alمنجر به ايجاد فازهاي AlCr2 و Al2O3 گرديد. ريزسختي هر دو روكش ايجاد شده نسبت به فلز پايه افزايش نشان داد. ريزسختي در نمونه روكش كاري شده‌ي Al2O3-AlCr2 به حدود 780 ويكرز رسيد. مكانيزم غالب سايش در آزمون سايش كليه نمونه‌ها، مكانيزم سايش خراشان برش‌ريز تشخيص داده شد. آزمون سايش براي نمونه جوشكاري شده با پودر AlCr2 كاهش وزني در حدود 0.2 ميلي گرم را نشان داد، درحاليكه در روكش Al2O3-AlCr2 كاهش وزني مشاهده نشد. ضريب اصطكاك نمونه روكش Al2O3-AlCr2 تا حدود مسافت 200 متر، تقريبا 0.15 بود و از اين مسافت به بعد به عدد 0.35 رسيد. اين افزايش در ضريب اصطكاك با توجه به ثابت بودن ديگر پارامترها نسبت به نمونه AlCr2، مي‌تواند به درگير شدن بيشتر ذرات Al2O3 با نزديك شدن به لايه‌هاي پايين‌تر روكش ربط داده شود.