در این پژوهش به ارزیابی ریزساختار و رفتار تریبولوژیکی فولاد کربنی CK45 پوشش داده شده با آلیاژهای Fe-Al و Fe-Al-Si با استفاده از فرآیند GTAW پرداخته شد. جهت بررسی ریزساختارهای تشکیل شده از میکروسکوپ نوری و همچنین جهت تعیین فازهای موجود روی سطح روکشها از آزمون پراش اشعه ایکس (XRD) استفاده شد. جهت ارزیابی رفتار سایشی روکشهای ایجاد شده از آزمون سایش پین روی دیسک در دو دمای محیط و 500 درجه سانتیگراد استفاده شد و در ادامه سطوح سایش جهت تعیین مکانیزم غالب سایش با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که ریزساختار فلز جوش نمونهی Fe-Al-Si بهصورت دندریتی و در برخی نقاط به صورت شبکهای رشد کرده است، در صورتی که در نمونهی Fe-Al بهصورت تیغهای رشد کرده است. در فلز جوش نمونه سهتایی Fe-Al-Si به واسطه حضور Si به عنوان یک عنصر آلیاژی، وسعت منطقه انجماد سلولی و صفحهای کمتر بود و جای خود را به منطقه انجماد دندریتی هم محور داده بود. الگوی پراش پرتو ایکس روکشها نشان داد که در روکش دوتایی فاز غالب Fe3Al و در روکش سهتایی فاز غالب (Fe,Si)
3Al میباشد. همچنین نمونهی Fe-Al-Si نسبت به نمونهی Fe-Al دارای سختی و مقاومت به سایش بهتری بود و با افزودن سیلیسیوم به سطح رفتار سایشی روکش به دلیل اصلاح ریزساختار و تشکیل ترکیب بین فلزی کمپلکس (Fe,Si)
3Al بهبود یافت. تصاویر سطح سایش نشان داد، مکانیزم غالب سایش در پینهای هر دو روکش در دمای محیط سایش چسبان میباشد. در دمای °C500 سطح سایش پین سیستم دوتایی Fe-Al بیانگر سایش خراشان خیش ریز و سیستم سهتایی Fe-Al-Si بیانگر هر دو مکانیزم چسبان و خراشان بود.
پرونده مقاله