روکش کاری سوپرآلیاژ پایه کبالت stellite4 بر فولاد زنگ نزن رسوب سخت شونده با فرآیند جوشکاری gtaw

در این پژوهش ریزساختار و مقاومت به سایش، سوپر آلیاژ استلایت4 روکش کاری شده روی فولاد زنگ نزن رسوب سخت شونده مارتنزیتی 15-5ph بررسی شد. برای روکش کاری از روش جوشکاری قوسی تنگستن-گاز استفاده شد. فلز پایه به صورت دیسک هایی با ضخامت mm10 و قطر mm90 از فولاد 15-5ph و سیم جوش استلایت4 به قطر 5 میلی متر تهیه شد. ابتدا قطعات با سه حرارت ورودی تقریبی 900، 1100، j/mm 1300، روکش داده شدند. مشاهده شد هر سه نمونه دارای ترک انجمادی طولی و عرضی بودند. برای جلوگیری از ایجاد ترک، از فولاد زنگ نزن آستنیتی 309l به عنوان لایه میانی، استفاده شد. پس از انجام روکش کاری، نمونه ها ابتدا با آزمون غیرمخرب مایع نافذ بررسی شدند. سپس مطالعات متالورژیکی با میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به طیف سنج انرژی، پراش پرتوی ایکس، ریزسختی سنجی ویکرز و آزمون سایش پین روی دیسک، انجام شد. نتایج میکروسکوپی نشان داد که در سراسر منطقه فلز جوش استلایت، حالت انجماد از صفحه ای به سلولی، دندریتی ستونی و دندریتی هم محور تغییر می یابد. همچنین مشاهده شد که ریزساختار روکش استلایت شامل محلول جامد غنی از کبالت دندریتی همراه با کاربیدها یوتکتیک بین دندریت ها است. نتایج تصاویر میکروسکوپ نوری و طیف سنج انرژی نشان داد که با کاهش حرارت ورودی، ساختار دندریتی ظریف تر ایجاد می شود و رقت آهن در روکش ها کاهش می یابد. همچنین با کاهش حرارت ورودی، سختی و مقاومت به سایش روکش ها افزایش می یابد. از این رو ایجاد روکش توسط استلایت4 همراه با لایه میانی 309l باعث ایجاد روکش بدون ترک همراه با سختی و مقاومت به سایش مناسب است.