اثر حرارت ورودی بر ریزساختار و مقاومت به سایش استلایت 4 روکش‌شده روی فولاد زنگ‌نزن 15-5PH با فرآیند GTAW

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد

2 عضو هیات علمی و مدیر مرکز رشد فناوری دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

چکیده

در این تحقیق اثر حرارت ورودی بر ریزساختار و مقاومت به سایش روکش سوپرآلیاژ پایه کبالت (استلایت 4) ایجاد شده روی فولاد زنگ‌نزن رسوب سخت‌ شونده مارتنزیتی 15-5PH مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور، روکش‌هایی از سیم‌جوش استلایت 4 با روش جوشکاری قوسی تنگستن- گاز روی فولاد 15-5PH در حرارت ورودهای مختلف ایجاد گردید. حرارت ورودی به صورت تابعی از شدت جریان جوشکاری، ولتاژ جوشکاری و سرعت روکش‌کاری کنترل شد. ریزساختار، سختی و مقاومت به سایش روکش‌ها توسط میکروسکپ نوری، میکروسکپ الکترونی روبشی مجهز به آنالیزگر خطی، ریزسختی‌سنج ویکرز و آزمون سایش پین روی دیسک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ریزساختار روکش شامل محلول جامد غنی از کبالت دندریتی همراه با کاربیدهای یوتکتیکی لایه‌ای بین دندریت‌ها است. با کاهش حرارت ورودی، دندریت‌ها و کاربیدهای یوتکتیک در روکش ظریف‌تر شده و رقت آهن در روکش‌ها کاهش می‌یابد. در نتیجه سختی و مقاومت به سایش روکش افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Heat Input on Microstructure and Wear Resistance of Stellite4 Cladded on15-5PH Stainless Steel using GTAW

نویسنده [English]

  • Majid Abbasi 2
چکیده [English]

In this paper effect of heat input on the microstructure and wear resistance of cobalt base super alloy (stellite 4) cladded on precipitation hardened martensitic stainless steel 15-5PH were investigated. For this purpose, stellite 4 filler metal was clad on 15-5PH steel by gas tungsten arc welding process (GTAW). The different input heats were controlled as function of welding current, welding voltage and speed of cladding. The microstructure, hardness and wear resistance of clads were investigated by optical microscopy, scanning electron microscopy, Vickers micro-hardness and pin-on-disc wear tests. The results showed that the microstructure of the clad layer consists of dendritic Co-rich solid solution and lamellar eutectic carbides in inter-dendritic spaces. Decreasing the heat input creates a finer dendritic structure and finer eutectic carbides distribution. In addition decreasing the heat input reduces the dilution of iron in the clad layer. Therefore the hardness and wear resistance of clad increase by decreasing of heat input.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cladding
  • Stellite 4
  • 15-5PH stainless steel
  • Heat input
  • GTAW