بررسي ريزساختار و رفتار تريبولوژيكي لايه‌ي كامپوزيتي ايجاد شده حاوي ذرات كاربيد سيليسيوم روي فولاد ASTM A106 به‌روش جوشكاري GTAW

Study of microstructure and tribological behavior of the composite layer produced of silicon carbide particles on a steel ASTM A106 GTAW welding method

در اين پژوهش ايجاد پوشش‌ كامپوزيتي حاوي ذرات كاربيد‌ سيليسيوم بر سطح فولاد ASTM A106 Gr.B با به‌كارگيري فرآيند جوشكاري قوسي تنگستن–گاز بررسي شده است. بدين منظور ذرات كاربيد سيليسيوم با درصد‌هاي حجمي متفاوت بر سطح فولاد مورد نظر پيش ‌‌نشاني شده و با تغيير شدت جريان، فرآيند ذوب و اختلاط آن‌ها با فلز پايه انجام شد. مطالعه ريز ساختار پوشش ايجاد شده توسط ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) همراه با آناليز نقطه‌اي انجام گرفت. يافته‌هاي آزمون‌ها نشان داد كه پوشش حاصله ساختار دندريتي حاوي تقويت ‌كننده‌ي كاربيد سيليسيوم را دارا مي‌باشد كه مي‌تواند باعث بهبود سختي و رفتار سايشي پوشش مذكور شود. سختي پوشش‌ها در آزمون‌هاي ريز سختي سنجي و رفتار سايشي پوشش‌ها توسط آزمون سايش به‌‌‌صورت رفت و برگشتي ارزيابي شد. نتايج آزمون ريز سختي سنجي نشان ‌دهنده‌ي افزايش سختي پوشش ايجاد شده (حدود 650 تا 1200 ويكرز) نسبت به نمونه بدون پوشش (حدود 200 ويكرز) بود. بررسي‌هاي رفتار سايشي پوشش‌ها بيانگر بهبود چشمگير رفتار سايشي آن‌ها در اثر افزودن تقويت‌كننده‌ي كاربيد سيليسيوم بود. مكانيزم عمده‌ي سايش در نمونه‌ي بدون پوشش سايش ورقه‌اي و اكسايش سطحي و در نمونه‌هاي پوشش داده شده مخلوطي از سايش چسبان، اكسايش سطحي و سايش ورقه‌اي تشخيص داده شد.

In this study, formation of composite coating containing silicon carbide lifiers on ASTM A106 Gr B steel surface using the gas tungsten arc welding process is investigated. Therefore silicon carbide particles with different volume percentages on the steel surface were placed and by changing the current density, melting and mixing process was done with the base metal. The study coating microstructure by optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM) was conducted alongside the spot analysis. The result showed that the dendritic structure of the resulting coating contains silicon carbide is capable of reinforcing that could be improved hardness and wear behavior of the coatings. Hard coatings by a micro hardness measurementand with slab vickersand wear behavior of the coatings was evaluated by testing the wear trip basis.Microhardness test results showed increased hardness was created (about 650 to 1150 Vickers) compared to uncoated sles (about 200 Vickers) is.Reviews wear behavior of coatings represent significant improvements in wear behavior of is added silicon carbide reinforcement. The main wear mechanism of uncoated sles delamination wear and surface oxidation and the sles were coated with a mixture of delamination wear, surface oxidation and adhesive wear were detected.