ارزیابی ریزساختار و رفتار سایشی پوشش کامپوزیتی استلایت6 بر سطح فولاد ساده کربنی به روش جوشکاری تنگستن-گاز پالسی

در این تحقیق به بررسی ساختار میکروسکوپی، خواص سایشی روکشی از استلایت 6 برسطح فولادساده کربنی بدون حضور و با حضور تقویت کننده کاربید تنگستنی پرداخته شد. بدین منظور نمونه هایی از جنس فولاد ساده کربنی توسط روش جوشکاری قوسی تنگستن-گاز (gtaw) با جریان پالسی و پیوسته با مخلوط پودر استلایت6 و کاربید تنگستن روکش کاری شدند. برای این کار پس از مخلوط کردن پودرها با نسبت های مناسب حاوی مقادیر30،20،10 و40 درصد از تقویت کننده، مخلوط در قالب استوانه ای شکل فشرده شده و روی زیرلایه آماده شده قرار گرفته و سپس روکش کاری در دو حالت جریان پیوسته و پالسی انجام می شد. مقطع عرضی نمونه ها به وسیله میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرارگرفت. نتایج بدست آمده، ریز ساختاری دندریتی که حاوی کاربیدهای گوناگونی است را در تمام نمونه ها نشان می دهد. همچنین با افزایش درصد کاربید تنگستن برمیزان فاز هایپویوتکتیک + (?+wc)) ?) افزوده شده و سبب بالا رفتن سختی نمونه ها می گردد. جهت شناسایی نوع فازهای تشکیل شده در سطح روکش و فصل مشترک از آزمون پراش پرتو ایکس استفاده گردید. بر اساس الگوی پراش پرتو ایکس نمونه های روکش کاری شده، وجود فازهای غنی از کبالت، co3w3c، cocx و همچنین پیک های فازهای حاوی عنصر آهن مانندfe6w6c که نشان دهنده رقت روکش بوده، تایید شد. بررسی میزان رقت در نمونه ها توسط آزمون طیف سنجی انرژی انجام شد. به کمک آزمون سختی و ریزسختی سنجی، پروفیل سختی نمونه ها تهیه شد. آزمون سایش پین روی دیسک به منظور بررسی مقاومت به سایش نمونه های روکش کاری جوشی شده با ترکیب شیمیایی متفاوت انجام گرفت. سپس سطوح سایش توسط میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت و از آزمون طیف سنج انرژی پرتو ایکس جهت ابزار شناسایی پس از سایش استفاده شد. با افزایش درصد تقویت کننده روکش استلایت، سختی و مقاومت به سایش افزایش یافت. مکانیزم سایش نمونه های دارای روکش استلایت، مکانیزم سایش خراشان و چسبان بود . نمونه استلایت6 با 40درصد تقویت کننده روکش کاری شده در حالت پالسی بیشترین سختی و مقاومت به سایش را از خود نشان دادند. ضریب اصطکاک استلایت روکش کاری شده در حالت جریان پیوسته در حدود 3/0-25/0 اندازه گیری شد. این در حالی است که این مقدار برای حالت پالسی چیزی در حدود 25/0-2/0 بود. با افزایش درصد تقویت کننده بر میزان ضریب اصطکاک افزوده می شد. جهت ارزیابی چقرمگی شکست نمونه های روکش کاری شده از آزمون خمش سه نقطه ای و ماکروسختی سنجی استفاده شد. همچنین از طراحی آزمایش مرکب مرکزی که جزء روش رویه پاسخ است، جهت مشخص کردن نسبت تاثیر گذاری هرکدام از عوامل تاثیرگذار دستگاه جوشکاری در حالت پالسی بر خواص مختلف و اثر تعاملات آنها استفاده شد. پس از بررسی های انجام شده، عوامل جریان بیشینه، جریان کمینه، فرکانس و زمان پایداری قوس در جریان بیشینه به عنوان تاثیرگذارترین عوامل برگزیده شدند. در نهایت پس از تحلیل نتایج کلی می توان دریافت که در بین عوامل متغیر، جریان بیشینه، جریان کمینه، فرکانس و زمان پایداری قوس در جریان بیشینه به ترتیب تاثیرگذارترین عامل بر پاسخ های در نظر گرفته شده را داشتند.