بررسی و مقایسه مقاومت به سایش پوشش سخت کاری شده سیستم Fe-Cr-C در دمای محیط و دمای بالا

در این تحقیق عملیات روکش کاری سخت سیستم Fe-Cr-C با استفاده از روش جوشکاری قوس الکترود دستی، به صورت تک پاس و سه پاس بر روی فولاد ساده کربنی (st37) انجام شد. جهت ارزیابی ساختار پوشش، نوع فازها و سختی سنجی به ترتیب از متالوگرافی نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمون پراش پرتو ایکس و سختی سنجی ویکرز استفاده شد. جهت بررسی مکانیزم های سایش، سطوح سایش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد . به منظور بررسی رفتار سایشی از آزمون سایش مطابق با استاندارد ASTM G99 استفاده شد. رفتار سایشی پوشش توسط آزمون پین روی دیسک با استفاده از گلوله آلومینا در دمای محیط، 400 و 600 درجه سانتی گراد و تحت بار 40 نیوتن بررسی شد. نتایج نشان داد با افزایش تعداد پاس های جوش میزان رقت با فلز پایه کاهش یافته که باعث درشت شدن و توزیع یکنواخت تر کاربیدها شده و این عوامل به نحو قابل ملاحظه ای سبب افزایش سختی و بهبود رفتار سایشی سطح شد. مطالعات میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نوری، پراش پرتو ایکس و آنالیز عنصری بیانگر حضور کاربید از نوع Cr7C3 در نمونه های سخت کاری شده بود. همچنین با افزایش تعداد پاس های سخت کاری، سختی و ریزسختی نمونه ها افزایش یافت. همچنین بالاترین مقدار ریزسختی مربوط به کاربید Cr7C3 نمونه سه پاس سخت کاری شده با سختی 961 ویکرز بود. نتایج نشان داد با افزایش تعداد پاس های سخت کاری درصد عناصر کربن و کروم افزایش می یابد که این امر باعث افزایش سختی و بهبود رفتار سایشی شد. بررسی ها نشان می دهد که پوشش Fe-Cr-C دارای مقاومت به سایش قابل ملاحظه و ضریب اصطکاک پایین تحت شرایط آزمون سایش در دمای محیط و دمای بالا می باشد.