بهبود مقاومت به سايش فولاد ساده كربني با استفاده از روكش چدني ايجاد شده توسط فرآيند GTAW

Improvement of Wear Resistance of Plain Carbon Steel by using Cast Iron Weld Cladding

از مهم‌ترين عوامل تخريب قطعات صنعتي مي‌توان به پديده سايش سطوح اشاره نمود. توليد اين قطعات از آلياژهاي مقاوم به سايش موجب مشكلاتي از قبيل افت چقرمگي و افزايش هزينه‌هاي توليد مي‌شود. بنابراين امروزه استفاده از فرآيندهاي مختلف روكش‌كاري براي بهبود مقاومت به سايش سطوح مورد توجه بسياري از پژوهشگران واقع شده است. در اين پژوهش با استفاده از فرآيند جوشكاري قوسي تنگستن-گاز (GTAW) و مفتول‌هاي برشكاري شده به قطر 2±0.5 mm از چدن خاكستري، يك لايه روكش چدني بر سطح فولاد ساده كربني ايجاد شد و تاثير شدت جريان جوشكاري و دبي دمش گاز محافظ بر خواص روكش مذكور مورد ارزيابي قرار گرفت. مطالعات فازي توسط آزمون تفرق اشعه‌ X و بررسي‌هاي ريزساختاري انجام شده توسط ميكروسكوپ نوري و الكتروني روبشي(SEM) حاكي از تشكيل يك لايه چدن سفيد با زمينه پرليتي ظريف و كاربيد آهن در نواحي بين دندريتي در لايه روكش چدني است. آزمون‌هاي مكانيكي انجام شده بر روي نمونه‌ها (آزمون سايش و سختي سنجي) دلالت بر افزايش چشمگير سختي و مقاومت به سايش نمونه‌هاي روكش‌كاري شده دارد. مطالعات سطوح ساييده شده حاكي از غالب بودن مكانيزم سايش رفتگي در نمونه‌ها بود.

In the present research, cast iron cladding of low carbon steel was carried out. Filler metals were cut from as-casting cast iron block and cladding was carried out by using gas tungsten arc welding (GTAW) process. Effect of welding parameters on the cladding characteristics was studied experimentally. Microstructural investigation accompanied with XRD analysis indicated that fine pearlitic structure with inter-dendritical cementite was formed in the clad layer. Microhardness and wear resistance investigation of clad layer illustrated that the cast iron overlayer on low carbon steel could improve the surface properties of the cladded samples significantly. Microstructural observations of worn surface indicate that the mechanism of wear was predominantly abrasive one