مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی ریزساختار و مقاومت سایشی پوششهای کامپوزیتی ایجاد شده به‌صورت درجا بر روی سطح فولاد زنگ‌نزن 304 توسط فرایند GTAW

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی بابل
2 دانشیار دانشگاه صنعتی بابل
3 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
چکیده
در پژوهش حاضر، ریزساختار و مقاومت به سایش پوشش‌های کامپوزیتی TiC-Al2O3 و TiB2-TiC-Al2O3ایجاد شده به‌صورت درجا بر روی سطح فولاد زنگ‌نزن آستنیتی 304 از طریق فرایند جوشکاری قوس تنگستن با گاز محافظ مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، خمیری پیش‌نشست از مخلوط‌های پودری 3TiO2-4Al-3C و 3TiO2-4Al-B4C آماده شد و بر روی سطح زیرلایه فولاد زنگ‌نزن آستنیتی AISI 304 اعمال شد، سپس با استفاده از فرایند جوشکاری قوس تنگستن با گاز محافظ ذوب گردید. ویژگی‌های ریزساختاری و مشخصات فازی نمونه‌های روکش‌کاری شده با استفاده از میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی و آنالیز پراش پرتوایکس بررسی شد. خواص مکانیکی لایه‌های‌ روکش از طریق آزمون‌های میکرو سختی ویکرز و سایش پین بر روی دیسک مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی‎‌های ریزساختاری از لایه‌های روکش‌کاری شده نشان داد که حرارت ورودی بالای جوشکاری، منجر به سنتز دما بالا و تشکیل ذرات تقویت کننده‌ی قابل توجهی در سطح فولاد شد. همچنین ذرات مکعبی شکل TiC به صورت مجزا و یا ناهمگن بر روی ذرات Al2O3 در زمینه آستنیتی فولاد زنگ‌نزن304 جوانه زده است. همچنین تشکیل ذرات TiB2 توسط آنالیز پراش پرتوایکس به اثبات رسید. تشکیل ذرات تقویت‌کننده در هر دو لایه‌ روکش، موجب افزایش سختی و مقاومت به سایش سطح تا حدود 2.5 برابر نسبت به زیرلایه شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation on microstructure and wear resistance of in-situ composites coating product by gas tungsten arc welding on 304 stainless steel

نویسندگان English

Ebrahim Bahramizadeh 1
Salman Nourouzi 2
Hamed Jamshidi Aval 3
2 Babol University of Technology
چکیده English

In the present study, microstructure and wear resistance of in-situ composite coatings TiC-Al2O3 and TiB2-TiC-Al2O3 product by gas tungsten arc welding process on AISI 304 austenite stainless steel were investigated. For this, a paste of the mixed powders of 3TiO2-4Al-3C and 3TiO2-4Al-B4C was provided and applied on the surface of AISI 304 austenite stainless steel substrate, then fused using gas tungsten arc welding process. The microstructural features and phase characterization of the cladded samples were investigated using optical and electron microscopy and X-ray diffraction analysis. The mechanical properties of clad layers were studied by Vickers microhardness and pin-on-disk wear tests. The microstructural investigations of cladded layers indicated that high heat input during welding led to high temperature synthesis and formation of significant reinforcing particles on the surface of steel. Also, the cubic TiC particles formed separately or inhomogeneously nucleated on Al2O3 particles in the austenitic matrix of 304 stainless steel. Likewise, the formation of TiB2 particles was approved with X-ray diffraction analysis. The rei

کلیدواژه‌ها English

AISI 304 austenite stainless steel
Gas tungsten arc welding
Clad