بررسی خواص سایشی، سختی، ریز ساختاری و رفتار خوردگی فولاد St52 پوشش داده شده توسط ذرات نیکل-کاربید تنگستن به وسیله روش جوش کاری قوس تنگستن-گاز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

2 دانشکده ی مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی شیراز، مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده ی مهندسی مواد ، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف آباد ، نجف آباد، ایران

3 دانشکده ی مهندسی مکانیک، پژوهشکده ی فناوری نو، گروه مواد پیشرفته، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

4 دانشکده ی مهندسی مکانیک، پژوهشکده ی فناوری نو، گروه مواد پیشرفته، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران.

چکیده

در این پژوهش آلیاژسازی سطحی فولاد St52 به وسیله ی قوس تنگستنی و گاز
محافظ آرگون ( TIG ) و به وسیله ی پودر کاربید تنگستن انجام شده است. برای ارزیابی
ساختار متالورژیکی، خواص سایشی و مقاومت به خوردگی پوشش از میکروسکوپ نوری،
میکروسکوپ الکترونی روبشی ( SEM )، سختی سنجی و آزمایش پتانسیواستات استفاده
شده است. خوردگی نمونه های تهیه شده توسط آزمون خوردگی یکنواخت مورد بررسی قرار
گرفته است. ارزیابی ریزساختاری از سطوح خورده شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)
انجام شده است. نتایج حاصل از ساییده شدن سطوح توسط SEM نشان می دهد که در حالت کلی
افزایش مقدار ذرات تقوی تکننده WC باعث افزایش مقاومت زمینه در برابر تغییر شکل شده و در
نهایت سبب بهبود مقاومت به سایش نمونه ها می گردد. بیشترین مقاومت به سایش مربوط به نمونه های
با 20 درصد از WC به دست آمده است. نتایج آزمون خوردگی نشان میدهد که پتانسیل خوردگی
یکنواخت نمونه ها با افزایش درصد فاز تقویت کننده نسبت به پتانسیل فولاد افزایش پیداکرده و همچنین
با افزایش درصد ذرات تقویت کننده کاربید تنگستن، مقاومت به خوردگی نمونه ها افزایش داشته است.

کلیدواژه‌ها


[1] Dillon C P, Corrosion resistance of stainless steels, CRC Press, New York, 1995, 25-44.

[2] Philip A, Schweitzer PE, Paint and Coatings: Applications and Corrosion Resistance, CRC Press, New York, 2005, 365-93.

[3] Allahyarzadeh M H, Aliofkhazraei M, Rezvanian A R, Torabinejad V, Sabour Rouhaghdam A R, Ni-W electrodeposited coatings: Characterization, properties and applications, Surface & Coatings Technology 307, 2016, 978–1010.

[4] Heidarshenas B, Hussain G, Development of TiC/ Cr23C6 Composite Coating on St304 Substrate through TIG Process, Preprints, 2017, doi: 10.20944/preprints201704.0079.v1.

[5] Deng D, Zhang L, Niu T, Liu H, Zhang H, Microstructures and Wear Performance of PTAW Deposited Ni-Based Coatings with Spherical Tungsten Carbide, Metals 5, 2015, 1984-1996.

 [6] Tosun G, Ni–WC coating on AISI 1010 steel using TIG: microstructure and microhardness, Arabian Journal for Science and Engineering 39, 2014, 2097-2106.

[7] Wang S W, Lin Y C, Tsai Y Y, The effects of various ceramic-metal onwear performance of clad layer, Journal of Materials Processing Technology 140, 2003, 682-687.

[8] Yilmaz S O, Wear behavior of gas tungsten arc deposited FeCr, FeCrC, and WC coatings on AISI 1018 steel, Surface & Coatings Technology 201, 2006, 1568-1575.

]9[ مهدی حاجی هاشمی، قاسم عظیمی و مرتضی شمعانیان، برسی خواص لایه های سطحی 52Fe33Cr4C11Wو 57.5Fe33Cr4C5.5Wپوشش دهی شده برروی فولاد ساده کربنی به روش GTAW، پنجمین همایش مشترک انجمن مهندسین متالورژی و جامعه علمی ریخته گری ایران، 1390، تهران، ایران.

[10] Chen J H, Chen P N, Lin C M, Chang C M, Chang Y Y, Wuat W, Characterization of multi-element alloy claddings manufactured by the tungsten inert gas process, Surface & Coatings Technology 203, 2009, 2983-2988.

[11] Lu S P, Kwon O Y, Kim T B, Kim K H, Microstructure and wear property of Fe–Mn–Cr–Mo–V alloy cladding by submerged arc welding, Journal of Materials Processing Technology 147, 2004, 191-196.

]12[ امیر ساعتیان و محمود حیدرزاده سهمی، برسی رفتار سایشی لایه کامپوزیتی حاوی ذرات تقویت‌کننده TiC ایجاد شده به روش TIG بر روی سطح فولادAISI 1045 ، دهمین سمینار ملی مهندسی سطح، 1388، اصفهان، ایران.

[13] Buytoza S, Ulutanb M, In situ synthesis of SiC reinforced MMC surface on AISI 304 stainless steel by TIG surface alloying, Surface and Coatings Technology 200, 2006, 3698–3704.

[14] Stansbury E E, Buchanan R A, Fundamentals of electrochemical corrosion, ASM International, Ohio, 2000, 183-228.

[15] Szklarska-Smialowska Z, Pitting and crevice corrosion, NACE International Houston, Texas, 2005.

[16] Szklarska-Smialowska Z, Review of literature on pitting corrosion published since 1960, Corrosion 27, 1971, 223-233.

 [17] Fontana M G, Corrosion Engineering, McGraw-Hill, Third edition, Singapore, 1986, 73-256.

[18] Scully J R, Gebert A, Payer J H, Corrosion and related mechanical properties of bulk metallic glasses, Journal of Materials Research 22, 2007, 302-313.

[19] Saleh R, Ismall A, El-Hosary A, Corrosion Inhibition by Naturally Occurring Substances: VII. The effect of aqueous extracts of some leaves and fruit-peels on the corrosion of steel, Al, Zn and Cu in acids, British Corrosion Journal 17, 1982, 131-135.