ایجاد لایه مرکب سطحی فلز/سرامیک به روش پوشش‌دهی قوسی تنگستن- گاز جهت بهبود سختی و مقاومت به سایش قطعات موتور

نویسندگان

1 دانشگاه ازاد نجف اباد

2 دانشگاه پیام نور اصفهان

چکیده

در این پژوهش، با به کارگیری فرآیند ذوب سطحی توسط قوس تنگستن - گاز لایه سطحی حاوی ذرات کاربید‌ سیلیسیوم بر سطح فولاد ASTM A106-Gr.B ایجاد شد. این فرآیند با پیش‌نشانی ذرات کاربید سیلیسیوم با درصد‌های حجمی متفاوت بر سطح فولاد و با تغییر شدت جریان، فرآیند ذوب انجام گردید. ریز‌ساختار پوشش ایجاد شده توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) همراه با آنالیز نقطه‌ای بررسی شد. یافته‌ها نشان داد، پوشش ساختاری دندریتی حاوی تقویت ‌کننده کاربید سیلیسیوم دارد. سختی پوشش‌های بدست آمده در آزمون‌های ریز‌سختی سنجی تعیین شد. نتایج آزمون ریز‌سختی سنجی نشان ‌داد سختی پوشش ایجاد شده بین 650 تا 1200 ویکرز متغیر است. این در حالی بود که سختی سطحی نمونه بدون پوشش 200 ویکرز اندازهگیری شد. رفتار سایشی این پوشش‌ها توسط آزمون سایش رفت و برگشتی ارزیابی شد. بررسی‌ رفتار سایشی نمونههای پوششدار و بدون پوشش بیانگر بهبود چشمگیر رفتار سایشی فولاد در اثر افزودن تقویت‌کننده کاربید سیلیسیوم بود. مکانیزم عمده سایش در نمونه بدون پوشش سایش ورقه‌ای و اکسایش سطحی و در نمونه‌های پوشش داده شده اثرات توام سایش ورقه‌ای، اکسایش سطحی و سایش چسبان تشخیص داده شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Surface composite create layer metal / ceramic by coating gas tungsten arc to improve the hardness and wear resistance of engine parts

نویسندگان [English]

  • hossein mazaheri 1
  • Mahmoud Fazel 2
1
2
چکیده [English]

In this research work, mechnanism of SiC insertation into A106 steel surface and composite layer formation studied. This layers formed using TIG arc welding process. Therefore, silicon carbide particles with different volume percentages were applied on the steel surface by changing the current density, melting and mixing process. Composite layer microstructures studied using optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) spot analysis. The results showed that surface layers have the dendritic structure with silicon carbides particles into ferite phase. Micro hardness tests results showed increasing of surface hardness about 650 to 1200 VHN compare to uncoated samples about 200 VHN. Studing of composite layers wear behavior showed significant improvements with added silicon carbide reinforcement. The dominant wear mechanism of uncoated samples were delamination wear and surface oxidation. But, results showed that coated samples had a mixture of delamination wear, surface oxidation and adhesive wear.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gas tungsten arc process
  • Hard coating surface
  • steel/silicon carbide composite