اثر ايجاد روكش كامپوزيتي حاوي دي بورايد تيتانيوم به روش جوشكاري توپودري بر رفتارهاي سايش و سختي فولاد ساده كربني

Creation Effect of Composite Coating Containing Titanium Diboride through Flux Cored Arc Welding on the Wear and Hardening Behaviors of Low Carbon Steel

در اين كار پژوهشي، سه لايه جوش كامپوزيتي حاوي ذرات دي­بورايد تيتانيوم (TiB2) بر روي فولاد ساده كربني ST37 به وسيله فرآيند جوشكاري توپودري توسط سيم­ جوش ­هاي حاوي 100% پودر TiB2 و ديگري حاوي 50% پودر TiB2 به همراه 50% پودر آهن اعمال شد. سپس از آزمون­ هاي سايش و سختي­ سنجي براي بررسي رفتار سختي و سايش نمونه­ ها استفاده شد. نتايج نشان داد كه با افزايش درصد حجمي TiB2 در ريزساختار، سختي لايه­ ها افزايش يافت. همچنين بالاترين مقاومت به سايش مربوط به لايه سوم نمونه جوشكاري شده با سيم جوش حاوي 50% پودر TiB2 و پس از آن مربوط به لايه اول نمونه جوشكاري شده با سيم جوش حاوي 100% پودر TiB2 بود. بررسي ميكروسكوپ الكتروني روبشي سطوح سايش نمونه­ ها نيز نشان داد كه با افزايش درصد حجمي TiB2 در لايه­ ها، عمق خطوط سايش به ترتيب در لايه­ هاي سوم و دوم، كاهش و مقدار كندگي ذرات از سطح نيز به ترتيب در لايه­ هاي سوم و دوم نسبت به لايه اول افزايش يافت. همچنين مشخص شد كه مكانيزم سايش با افزايش لايه­ ها، از شخم ­زني به كندگي تغيير كرد.

In this research, 3 layer composite weld containing Titanium diboride (TiB2) on low carbon steel (ST37) was carried out through flux cored arc welding via flux cored electrodes containing 100% TiB2 and 50-50 TiB2-Fe. Then, wear and microhardness tests were used for surviving hardness and wear behavior of samples. The obtained results showed that by increasing volume percent of TiB2 in microstructure, the hardness of layers increased. Also, the highest wear resistance belonged to third layer of sample with 50% TiB2 and thereafter, belonged to first layer of sample with 100% TiB2. The scanning electron microscopic investigation of samples wear surfaces indicated that by increasing volume fraction of TiB2 into layers, the depth wear scratches in the third and second layers decreased and segregation of wear debris in these layers increased, compared with first layer. Also, it was found that by increasing the layers, wear mechanism changed from ploughing to cutting.