اثر تركيب شيميايي بر ريز ساختار و مقاومت به سايش آلياژ روكش سخت Fe-Cr-C بر روي فولاد ساده كربني ايجاد شده با فرآيند جوشكاري GTAW

The Effect of Chemical Composition on Microstructure and Wear resistance of Fe-Cr-C Hardfacing Alloy Fabricated by GTAW on Mild Steel

در تحقيق آلياژهاي متفاوتي با مقدار ثابت نسبت Cr/C=6 ولي مقادير غلظت متفاوت كروم و كربن به روش جوشكاري GTAW بر روي فولاد ساده كربني AISI 1010 ايجاد گرديد، نتايج آزمون پراش پرتو X متالوگرافي نوري و الكتروني مشخص نمود كه ريز ساختار نمونه ها متشكل از آستنيت و كاربيد C3 (Fe,Cr)7 هستند . علاوه بر اين مشخص شد كه با افزايش كربن و كروم محتوي لايه هاي سخت درصد حجمي كاربيدهاي C3 (Fe,Cr)7 افزايش و درصد حجمي آستنيت كاهش مي يابد و سختي سطحي افزايش مي يابد ، همچنين نتايج آزمون سايش مشخص نمود كه با افزايش وقدار كروم و كربن در آلياژهاي هيپويوتكتيكي مقاومت به سايش افزايش مي يابد. بررسي SEM سطوح سائيده شده نمونه ها مشخص نمود كه مكانيزم سايش در نمونه هاي هيپويوتكتيكي از نوع شخم زني در نمونه يوتكتيكي از نوع كندگي و در نمونه هايپريوتكتيكي از نوع ترك خوردن مي باشد.

In this investigation different series of Fe-Cr-C hardfacing alloys with the constant ratio of 7=6 were fabricated by GTAW on AISI 1010 mild steel substrates. OES method was used for determining chemical composition of surface layers while OM, SEM, XRD were used for studying the microstructure and phases characteristics, hardness test (Vickers macro hardness method) was also used to determine hardness of surface layers. The metallographic examination and XRD results indicated that all specimens microstructure consisted of austenite and chromium-iron carbides, (Cr,Fe),C3, moreover by increasing of carbon and chromium content in hardface layers, the volume fraction of (Cr,Fe);C3 increased while it caused to decreasing the austenite volume fraction and increasing hardness of the top surface layers. In addition wear Test result Shows that with increasing the chromium and carbon content in hypoeutectic alloys, the wear resistance increase, study of SEM of worn surface determined that wear mechanism of hypo eutectic alloys was micro ploughing, and in eutectic and hyper eutectic were microcutting and micro cracking,