رفتار مکانیکی لایه سطحیFe/TiC ایجاد شده بوسیله جوشکاری قوس الکترود پوشش‌دار

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران

2 عضو هیئت علمی، دانشگاه پیام نور، بخش فنی و مهندسی، گروه مهندسی مکانیک

چکیده

در این پژوهش از روش جوشکاری قوسی با الکترود پوشش‌دار به‌منظور ساخت کامپوزیت سطحی Fe/TiC بر سطح فولاد ساده کربنی استفاده گردید. قوس الکتریکی به منظور تامین انرژی آغاز واکنشهای تشکیل ذرات TiC در مذاب فولاد به کار رفت. اثر ترکیب شیمیایی پودر اولیه بر سختی، ریزساختار و مقاومت سایشی کامپوزیت حاصله مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی رفتار سایشی از آزمونهای تماس چرخشی ماسه/چرخ لاستیکی مطابق استاندارد ASTM G65 استفاده گردید. نتایج نشان داد، بیشترین اندازه و نسبت حجمی ذرات تقویت کننده کاربید تیتانیم در نمونه با نسبت وزنی گرافیت به فرو تیتانیم 18 به 82 ایجاد شده است. این نمونه بیشترین سختی برابر با 481 برینل را نشان داده است. همچنین، نتایج نشان داد مقاومت سایشی نمونه‌ها به ابعاد و نسبت حجمی ذرات تقویت کننده بستگی دارد. اندازه گیری ها حاکی از آن بود که حجم ماده از دست رفته در نمونه‌های پوشش دار و بدون پوشش به ترتیب 25 و 289 میلیمتر مکعب بوده است. در تمامی نمونه‌ها مکانیزم غالب سایش رخداد ریز برشها در زمینه کامپوزیت تشخیص داده شد. مشخص گردید، نمونه ایجاد شده با نسبت وزنی گرافیت به فرو تیتانیم 18 به 82 کمترین میزان سایش و بالاترین مقاومت سایشی را داشته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Mechanical behavior of Fe/ TiC surface layer fabricated by SMAW process

چکیده [English]

In the present study, Al/TiC surface composites were prepared by SMAW process using FeTi and graphite powders as reactants. Electrical arc was used in order to start the formation of TiC particles into steel melt. The reactants ratio effect on microstructure, hardness and wear behavior was examined. Dry sand/rubber wheel abrasion test machine according to ASTM G65 was used to wear tests. Results showed that maximum size and volume fraction of TiC particles was obtained by 18/82 graphite/FeTi ratio. This specimens showed maximum hardness equal to 481 BHN. Also, results showed that wear behavior dependent on size and volume fraction of the reinforcement particles. Measurements showed that, the waste volume in the coated and non-coated specimens were 25 mm3 and 289mm3, respectively. In all samples, micro-cutting of the composite matrix were seen. It was revealed that surface composites obtained with 18/82 graphite/FeTi ratio had lower wear rates and bigger wear resistant.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fe/TiC surface composite
  • carbon steel
  • SMAW
  • Microstructure
  • Wear