تاثير مقادير كروم و كربن بر ريزساختار و مقاومت به سايش آلياژ روكش سخت پايه Fe-(6X)Cr-(X)C بر روي فولاد ساده كربني ايجاد شده با فرآيند جوشكاري GTAW

The Effect of Carbon and Chromium Content on Microstructure and Wear Resistance of Fe-(6X)Cr-(X)C Hardfacing alloy Fabricated by GTAW on Mild Steel

در اين پژوهش، آلياژهايي متفاوت با مقدار ثابت نسبت ، ولي مقادير غلظت متفاوت كروم و كربن به روش جوشكاري GTAW روي فولاد ساده ي كربني 1010 AISI ايجاد گرديد. نتايج آزمون پراش پرتو X و متالوگرافي نوري و الكتروني مشخص كرد كه ريزساختار نمونه ها متشكل از آستنيت و كاربيد هستند. افزون بر اين، مشخص شد كه با افزايش كربن و كروم محتوي لايه‌هاي سخت، درصد حجمي كاربيدهاي افرايش، درصد حجمي آستنيت كاهش و سختي سطحي افزايش مي‌يابد. هم چنين، نتايج آزمون‌ سايش مشخص نمود كه با افزايش مقدار كروم و كربن در آلياژهاي هيپويوتكتيكي مقاومت به سايش افزايش مي‌يابد. بررسي SEM سطوح ساييده شده ي نمونه ها مشخص نمود كه ساز و كار سايش در نمونه‌هاي هيپويوتكتيكي از نوع شخم زني در نمونه ي‌ يوتكتيكي از نوع كندگي و در نمونه ي هايپريوتكتيكي از نوع ترك خوردن است

In this investigation different series of Fe-Cr-C hardfacing alloys with the constant ratio of Cr/C = 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)7C3, moreover by increasing of carbon and chromium content in hardface layers, the volume fraction of (Cr,Fe)7C3 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.