تاثیر افزودن کروم بر ریزساختار و خواص تریبولوژیکی روکش آلومیناید آهن تولید شده توسط فرایند GTAW

در این مطالعه، تشکیل ترکیبات بین فلزی Fe۳Al و Fe,Cr۳)Al ) و تاثیر کروم بر ریزساختار و خواص مکانیکی روکش دوتایی Fe-Al از جمله سختی و مقاومت در برابر سایش، مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، ابتدا پودرهای آهن و آلومینیوم در مرحله اول بدون پودر کروم و در مرحله دوم با افزودن پودر کروم در آسیاب سیاره ای با انرژی بالا مخلوط و ترکیبات بین فلزی Fe۳Al و Fe,Cr۳)Al ) سنتز شدند. پودرهای از پیش قرار داده شده بر سطح فولاد CK۴۵ با استفاده از فرایند جوشکاری قوس تنگستن گاز، روکش کاری شدند. ریزساختار، فازهای تشکیل شده و خواص لایه های روکش ایجاد شده با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز پراش پرتو ایکس، سختی سنجی میکرو و ماکرو، طیف سنجی توزیع انرژی پرتو ایکس و آزمایش سایش پین روی دیسک در سه دمای ۲۵، ۲۰۰ و ۵۰۰ درجه سانتی گراد بررسی شدند. نتایج نشان داد که ریزساختار روکش دوتایی Fe-Al شامل دندریت های Fe۳Al با رشد غیراپیتاکسیال است. این رشد غیراپیتکسیال نتیجه تفاوت ترکیب شیمیایی پوشش و زیرلایه در فصل مشترک پوشش و زیرلایه است که باعث شکل گیری کریستال های جدید در فصل مشترک شده است. این درحالی است که ریزساختار روکش سه تایی Fe-Al-Cr شامل تیغه های مارتنزیتی درون زمینه Fe,Cr۳)Al ) می باشد. نتایج آزمایش های سختی نشان داد که سختی روکش سه تایی دو برابر روکش دوتایی (به ترتیب۳۰ و ۶۰راکول سی برای روکش های دوتایی و سه تایی) است. همچنین مشخص شد که حضور عنصر کروم در روکش Fe-Al مقاومت در برابر سایش لایه های رسوبی را بهبود می بخشد. مکانیسم سایش غالب در پین Fe۳Al سایش چسبان بود، در حالی که برای پین Fe,Cr۳)Al ) علاوه بر سایش چسبان، سایش خراشان ریزشخم نیز مشاهده شد. میزان کاهش وزن هر دو پین در دمای محیط حداکثر و در دمای ۵۰۰ درجه سانتی گراد حداقل بود.

کلیدواژه ها:

GTAW ، Fe۳Al ، (Fe ، Cr)۳Al ، Cladding ، Hardness ، Wear ، GTAW ، Fe۳Al ، (Fe ، Cr)۳Al ، روکش کاری ، سختی ، سایش.