ارزیابی مشخصه‌های ریزساختاری روکش‌های کامپوزیتی استلایت 6- کاربید بور تولید شده به روش جوشکاری GTAW

Abstract

در این تحقیق هدف ایجاد و بررسی مشخصه‌های ریزساختاری روکش‌های کامپوزیتی استلایت‌6-کاربید بور به روش جوشکاری بر زیرلایه فولادی بوده است. به این منظور ابتدا خمیر پیش نشستی از مخلوط پودری استلایت‌6-کاربید بور با نسبت‌های وزنی مختلف بر سطح زیرلایه فولادی ایجاد و سپس توسط فرآیند جوشکاری GTAW ذوب سطحی گردید. پس از روکش کاری بررسی‌های ریزساختاری نمونه‌ها در دو حالت اچ شده و اچ نشده با استفاده از میکروسکوپ نوری (OM) و الکترونی روبشی (SEM) مجهز به میکرو آنالیز شیمیایی (EDS) و مطالعات فاز شناسی با استفاده از آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) صورت گرفت. همچنین به منظور بررسی روند تغییرات سختی از فصل مشترک روکش و زیرلایه به سمت سطح روکش‌ها از دستگاه ریزسختی سنج ویکرز استفاده شد. یافته‌های آزمایشی نشان داد که ریزساختار روکش‌های کامپوزیتی دارای زمینه‌ای از یک ساختار هیپویوتکتیکی است. بررسی‌های پراش پرتو ایکس مشخص کرد که ساختار روکش‌های به دست آمده شامل فاز زمینه غنی از کبالت و کاربیدهای یوتکتیکی غنی از کروم Cr₇C₃ و Cr₂₃C₆، مربوط به آلیاژ استلایت6 و همچنین کاربید بور که به عنوان ذرات تقویت‌کننده به روکش‌ها اضافه شده بود، هستند. مطالعات نشان داد که کاربید بور درطول فرآیند روکش‌کاری، ذوب و دوباره تشکیل می‌شوند. ذرات کاربید بور دوباره منجمد شده ضمن ممانعت از رشد دندریت‌های زمینه باعث اصلاح ریزساختار و کاهش اندازه دندریت‌های فاز زمینه روکش‌ها گردید. مشاهدات نشان داد که سختی روکش کامپوزیتی با افزایش درصد وزنی کاربید بور تا 30 درصد وزنی، افزایش یافته و در مقادیر بیشتر کاربید بور (40 و 50 درصد وزنی) کاهش مییابد.