رفتار سايشي كامپوزيت هاي WC-CO و WC-FeAL-B در دماي محيط و 300 درجه سانتي گراد

در اين پژوهش رفتار سايشي كامپوزيت هاي تجاريWC-10wt%Co يا (H10F) و WC-40vol%Coو كامپوزيت هاي WC-40vol%FeAl-B با مقادير مختلف بور از صفر تا ppm1000 در دماي بالا به روش پين روي ديسك بررسي شده است. آزمون هاي سايش تحت بار 40 نيوتن و طي مسافت 100 متر و در سه دماي محيط، 200 ̊C و 300 ̊C انجام شدند. سطوح سايش به وسيله ميكروسكوپ الكتروني روبشي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه مقاومت به سايش همه كامپوزيت ها با افزايش دماي آزمون، كاهش مي يابد. كامپوزيت WC-40vol%FeAl عاري از بور كم ترين مقاومت به سايش را در همه دماها نشان مي دهد. با حضور بور تا ppm 500 در زمينه آلومينايد آهن، مقاومت سايش دما بالاي اين كامپوزيت ها بهبود مي يابد و مكانيزم سايش از جدايش ذره به خراشان تغيير پيدا مي كند. بور با افزايش ميزان چقرمگي اين كامپوزيت ها و افزايش شكل پذيري آلومينايد آهن منجر به بهبود پيوند فصل مشترك زمينه FeAl و ذرات كاربيد تنگستن و بنابراين افزايش مقاومت سايشي اين كامپوزيت ها مي شود. كامپوزيتWC-40vol%FeAl-500ppmB مقاومت به سايش در دماي بالاي بيش تري نسبت به WC-40vol%Co و WC-10wt%Co تجاري دارد.

In this research, the wear behavior of commercial grades of WC-10wt%Co (H10F), WC-40vol%Co and WC-40vol%FeAl-B composites with different amounts of boron from zero to 1000 ppm has been investigated by the pin on disk test method at high temperature. The wear tests were done under load of 40 N, a distance of 100 m and at ambient temperature, 200 ̊C and 300 ̊C. Wear surfaces were examined by scanning electron microscopy. The results showed that the wear resistance of all composites decreased with increasing temperature. The boron free WC-40vol%FeAl composite showed the lowest wear resistance at all ranges of temperature. In the presence of boron up to 500 ppm in iron-aluminide matrix, the high temperature wear resistance of these composites improves and the wear mechanisms changes from particle pullout into abrasive state. The toughness enhancement of these composites and plasticity enhancement of iron aluminide in the presence of boron, leads to better link of the interface of FeAl matrix and tungsten carbide particles, and thus increases the wear resistance of these composites. WC-40vol% FeAl-500ppmB composite has a higher wear resistance at high temperature than WC-40vol% Co and commercial WC-10wt% Co.