اثر درجه رقت لایه ها ی جوشکاری بر ریزساختار و مقاومت به سایش خراشان آلیاژ روکش سخت پایه Fe-C-Mn روی فولاد ساده ی کربنی

در این پژوهش، اثر درجه ی رقت لایه های رسوبی جوشکاری بر فولاد ساده ی کربنی (ST۵۲) به روش FCAW با استفاده از سیم توپودری حاوی فرومنگنز بر ریزساختار و مقاومت به سایش آلیاژ روکش سخت پایه ی Fe-C-Mn مورد بررسی قرارگرفته است. بمنظور جوشکاری در ۳ حالت گوناگون از نظرلایه های رسوبی به صورت تک لایه، دولایه و سه لایه روی فولاد کربنی انجام و سپس آزمون های متالوگرافی نوری، SEM، ترکیب شیمیایی، سختی سنجی و سایش روی پاس های گوناگون هر لایه انجام گرفت. نتایج متالوگرافی مشخص کرد که ریزساختار لایه های رسوبی نخست و دوم شامل مارتنزیت و آستنیت بوده، ولی به دلیل تغییر درجه ی رقت در لایه های رسوبی، درصد فازهای مارتنزیت و آستنیت آن ها با یکدیگر متفاوت است. ریزساختار لایه های رسوبی سوم نیز از آستنیت تشکیل شده بود. نتایج آزمون ترکیب شیمیایی نیز مشخص کرد که با افزایش شمار لایه ها اندازه ی رقت تغییر کرده در نتیجه، ترکیب شیمیایی لایه های رسوبی با یک دیگرمتفاوت است. نتایج آزمون های سختی و سایش خراشان روی نمونه های گوناگون مشخص کرد که با افزایش تعداد لایه ها، سختی و مقاومت به سایش کاهش می یابد. بررسی سختی سنجی پس از آزمون سایش، نشانگر افزایش دست کم ۱۰ درصد در اندازه ی سختی نمونه ها بود که دلیل این موضوع ناشی از تغییرات ایجاد شده در ریزساختار ناشی از کارسختی موضعی در نمونه های مورد سایش تشخیص داده شد. هم چنین، بالاترین سختی و بهترین مقاومت به سایش خراشان، به لایه ی رسوبی نخست مربوط بود. بررسی SEM سطوح سایش نیز مشخص کرد که سازوکار سایش تمامی نمونه های جوشکاری شده از نوع شخم زنی بوده، ولی با این تفاوت که عمق خطوط سایش مربوط به لایه ی رسوبی نخست کم تر از سایر نمونه ها بود.