مقايسه ي ريز ساختار و رفتار سايشي سوپر آلياژهاي پايه نيكل و پايه كبالت رسوب داده شده بر روي چدن داكتيل توسط فرآيند جوشكاري GTAW

Comparison between microstructure and wear behavior of Nickel and Cobalt based super alloys deposited on ductile iron by Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) process

هدف از انجام اين پژوهش ارزيابي ريز ساختار و رفتار تربيولوژيكي پوشش هايي از سوپر آلياژ پايه كبالت (استلايت 6) و پايه نيكل (اينكونل) رسوب داده شده بر روي چدن داكتيل بود. با استفاده از فرايند جوشكاري GTAW پوشش هايي با ضخامت 3 ميلي متر بر روي چدن داكتيل رسوب داده شد. ريز ساختار پوشش ها توسط آزمون متالوگرافي و پراش پرتو ايكس مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور مقايسه سختي و رفتار سايشي پوشش ها، آزمون سختي سنجي ويكرز و آزمون سايش پين روي پليت انجام شد. نتايج نشان داد ريز ساختار پوشش پايه كبالت شامل كاربيد هاي غني از كروم د ركحلول جامد غني از كبالت دندريتي بوده در حاليكه پوشش پايه نيكل داراي ريز ساختار همگن متشكل از مقادير كم كاربيد در محلول جامد غني از نيكل مي باشد. نتايج آزمون سختي نشان داد سختي پوشش پايه نيكل كمتر از پايه كبالت است كه اين ناشي از حضور مقادير بالاي كاربيدهاي M7C3 غني از كروم د رزمينه غني كبالت مي باشد. پايين بودن سختي پوشش پايه نيكل نيز به محلول جامد غني از نيكل و مقدار كم كربن در پوشش نسبت داده شد. مقاومت سايشي بالاتر پايه كبالت نيز ناشي از سختي بالاتر اين پوشش است.

The aim of this research was evaluation of microstructure and tribological behevior of Cobalt and Nickel based super alloy coatings deposited on the ductile iron. Coatings with 3mm thickness deposited on the ductile iron by GTAW process. The microstructure of coatings was investigated by metallographic examination and x-ray diffraction. The comparison between hardness and wear behavior of coatings carried out using Vickers microhardness (HV 0.3 ) and pin on plate technique, respectively. Results showed that the microstructure of Co- based coating consists of chromium carbides in Co-rich solid solution with dendritic structure whereas the Ni- based coating includes homogeneous microstructure with slight amount of carbides in Ni-rich solid solution. The results of hardness test showed that the high hardness of Co-based coating is attributed to the presence of M 7 C 3 type carbides dispersed in Co-rich solid solution. The lower hardness of Ni-based alloy coating is related to the presence of Ni-rich solid solution and to low concentration of Carbon. The higher wear resistance of Co-based coating is due to the higher hardness of this coating.