تاثیر حضور لایه میانی فولاد زنگ نزن آستنیتی309 بر ریز ساختار و خواص مکانیکی فولاد ساده کربنیSt52 روکش کاری شده با الکترود پرکروم-کربن به روش جوشکاری ذوبی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

2 عضو هیات علمی دانشگاه ازاد اسلامی

چکیده

در این پژوهش به بررسی ساختار میکروسکوپی، فاز شناسی، سختی و رفتار سایشی فولاد ساده کربنیSt52 روکش کاری شده با الکترود پرکروم-کربن با و بدون استفاده از لایه میانی فولاد زنگ نزن آستنیتی309 پرداخته شده است. جهت روکش کاری از روش جوشکاری قوسی فلز روپوش دار(SMAW) و روش جوشکاری قوسی تنگستن گاز(GTAW) استفاده شده است. برای بررسی ریز ساختار از میکروسکوپ نوری، الکترونی و آنالیز EDS و جهت بررسی سختی و مقاومت سایشی از آزمون ریزسختی سنجی ویکرز و سایش به روش رفت و برگشتی استفاده گردید. یافته‌های پژوهش نشان داد که ساختار در سطح نمونه‌های روکش کاری شده متشکل از کاربیدهای M7C3 و زمینه یوتکتیک "γ+" "M" _"7" "C" _"3" است. همچنین در نمونه روکش کاری شده با لایه میانی309 در مقایسه با نمونه‌ی یک پاس کسر حجمی کاربیدها افزایش یافته است. دلیل این موضوع در ارتباط با کاهش رقت آهن و افزایش رقت کروم در نمونه با لایه میانی309 و به طبع آن افزایش کسر حجمی کاربیدهای M7C3 است. افزایش درصد کاربیدها در نمونه با لایه میانی309 باعث افزایش سختی و به طبع آن افزایش مقاومت به سایش در مقایسه با نمونه‌ی یک پاس میگردد، به نحوی که سختی سطح و کاهش وزن در آزمون سایش از 780HV و 3.7mg در نمونه بدون لایه میانی(یک پاس) به 945HV و 2mg در نمونه با لایه میانی309 می‌رسد. با بررسی سطوح سایش یافته نمونه ها، مشخص گردید که مکانیزم سایش از نوع چسبان می باشد. با افزایش سختی در نمونه با لایه میانی از میزان سایش چسبان کاسته شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Effect of the presence of the middle layer of 309-stainless steel on microstructure and mechanical properties of St-52 carbon steel cladded by high chromium-carbon electrode produced by fusion welding

نویسندگان [English]

  • mohsen barmaki 1
  • kamran Amini 2
1 Advanced Materials Research Center, Department of Materials Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran
2 Islamic Azad University
چکیده [English]

IIn this research, the microstructure, phase-analysis, hardness and wear behavior of cladded carbon steel of St-52 by a high chromium-carbon electrode with or without using 309-stainless steel as a middle layer are investigated. Cladding process is performed by shield-metal arc welding (SMAW) and gas-tungsten arc welding (GTAW) methods. In order to evaluate of microstructure, the optical and scanning electron microscopies along with EDS analyses are used. In addition, hardness measurement and wear behavior are conducted by micro-Vickers hardness and dry- sliding wear test, respectively. The research findings show that the microstructure of cladded samples are consisted of M7C3 carbides into the eutectoid matrix of Ɣ+ M7C3. Additionally, the volume fraction of carbides are increased at the cladded sample with middle layer of 309-stainless steel as opposed to other samples. Increasing of carbides percentage at the cladded samples with middle layer are caused to enhanced of hardness and wear resistance with comparing to other samples. In this case, the surface hardness and weight loss of wear test are achieved from 780HV and 3.7mg to 945HV and 2mg at the cladded sample without and with middle layer of 309-stainless steel, respectively. Moreover, examining the wear surfaces indicated the occurrence of an adhesive wear mechanism in the specimens. Also, by increasing the hardness in middle layer sample the amount of adhesive wear decreased.

کلیدواژه‌ها [English]

  • High Chromium-Carbon Electrode
  • St-52 Carbon Steel
  • Middle Layer of 309-Stainless Steel
  • Hardfacing
  • Wear