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

در این پژوهش، اثر درجه‌ی رقت لایه‌های رسوبی جوشکاری بر فولاد ساده‌ی کربنی (ST52) به روش FCAW با استفاده از سیم توپودری حاوی فرومنگنز بر ریزساختار و مقاومت به سایش آلیاژ روکش سخت پایه‌ی Fe-C-Mn مورد بررسی قرارگرفته است. بمنظور جوشکاری در 3 حالت گوناگون از نظرلایه‌های رسوبی به صورت تک لایه، دولایه و سه لایه روی فولاد کربنی انجام و سپس آزمون‌های متالوگرافی نوری، SEM، ترکیب شیمیایی، سختی سنجی و سایش روی پاس‌های گوناگون هر لایه انجام گرفت. نتایج متالوگرافی مشخص کرد که ریزساختار لایه‌های رسوبی نخست و دوم شامل مارتنزیت و آستنیت بوده، ولی به دلیل تغییر درجه‌ی رقت در لایه‌های رسوبی، درصد فازهای مارتنزیت و آستنیت آن‌ها با یکدیگر متفاوت است. ریزساختار لایه‌های رسوبی سوم نیز از آستنیت تشکیل شده بود. نتایج آزمون ترکیب شیمیایی نیز مشخص کرد که با افزایش شمار لایه‌ها اندازه‌ی رقت تغییر کرده در نتیجه، ترکیب شیمیایی لایه‌های رسوبی با یک‌دیگرمتفاوت است. نتایج آزمون‌های سختی و سایش خراشان روی نمونه‌های گوناگون مشخص کرد که با افزایش تعداد لایه‌ها، سختی و مقاومت به سایش کاهش می‌یابد. بررسی سختی سنجی پس از آزمون سایش، نشانگر افزایش دست‌کم 10 درصد در اندازه‌ی سختی نمونه‌ها بود که دلیل این موضوع ناشی از تغییرات ایجاد شده در ریزساختار ناشی از کارسختی موضعی در نمونه‌های مورد سایش تشخیص داده شد. هم‌چنین، بالاترین سختی و بهترین مقاومت به سایش خراشان، به لایه‌ی رسوبی نخست مربوط بود. بررسی SEM سطوح سایش نیز مشخص کرد که سازوکار سایش تمامی نمونه‌های جوشکاری شده از نوع شخم‌زنی بوده، ولی با این تفاوت که عمق خطوط سایش مربوط به لایه‌ی رسوبی نخست کم‌تر از سایر نمونه‌ها بود.