اثر ساچمه‌زني پرانرژي بر خواص پوشش استلايت 6 اعمال‌شده روي فولاد زنگ‌نزن 316 به روش لايه‌نشاني جرقه ‌الكتريكي

Effect of High Energy Shot Peening on Properties of Stellite 6 Layer Coated on AISI 316 Using Electro-Spark Deposition

آلياژ استلايت 6، به روش لايه­ نشاني جرقه الكتريكي، روي زيرلايه­ اي از جنس فولاد زنگ‌نزن آستنيتي، لايه­ نشاني شد. نتيجه‌ي لايه ­نشاني، پوششي چسبنده به ضخامت 10 ± 100 ميكرون بود. به ­منظور بهبود ويژگي­ هاي پوشش استلايت 6 ايجاد­ شده به روش جرقه الكتريكي، از فرايند ساچمه­ زني پرانرژي، استفاده شد. ريزساختار پوشش، تغييرات تركيب شيميايي از سطح تا عمق، رفتار سايشي پوشش، ريزسختي و عيوب لايه پوشش قبل و بعد از فرايند ساچمه­ زني پرانرژي، با استفاده از تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني و ميكروسكوپ نوري، آناليز عنصري خطي و ارزيابي سايشي پين روي ديسك، بررسي شد و تأثير فرايند ساچمه­ زني روي پوشش استلايت، مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان مي­ دهد كه ساچمه ­زني پرانرژي بر سطح پوشش استلايت 6 (ايجاد­ شده به روش لايه­ نشاني جرقه الكتريكي) سبب مي­ شود كه مشخصه زبري سطح پوشش از 14 به 4/5 ميكرون كاهش يابد و سختي آن از 450 به 540 ويكرز افزايش پيدا كند؛ از طرفي خواص سايشي پوشش بهبود يابد، ميزان عيوبي نظير تخلخل­ ها، كم شده و ميكروترك­ ها و نقص در ذوب شدگي­ ها در اثر تنش­ هاي پسماند فشاري و تغيير شكل موم‌سان شديد، كور شوند.

Stellite-6 alloy was deposited on a SS316 stainless steel substrate by Electro-Spark Deposition; subsequently, the thickness of deposition layer was around 100 ± 10 micron. High Energy Shot Peening process was applied to improve coated layer properties. Microstructure, chemical composition, micro hardness variation in cross sections, wear properties and visual check for discontinuities of coated layer were studied by employing Field Emission Scanning Electron Microscopy, Optical Microscopy, EDS line scan and pin on disk wear test, before and after the high energy shot peening process. The results show decreasing the surface roughness from 14 to 4.5 micron and improving the micro-hardness of coated layer from 450 to 540 HVN due to High Energy Shot Peening process on the Electro-Spark Deposition coated layers. On the other hand, the wear properties of the coating are improved, the number of defects such as porosities is reduced, and micro-cracks and defects in melts are healed due to compressive residual stress and severe wax deformation.