پديد آورنده :
معاوني تاج الدين، محمدجواد
عنوان :
روكش كاري جوشي فولاد ساده كربني به وسيله چدن پر كروم و ارزيابي ريز ساختار و رفتار سايشي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
پانزده،[107]ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
مهدي صالحي
توصيفگر ها :
سايش دماي بالا , آلياژهاي پايه آهن , چدن پر كروم , آزمون ريز سختي سنجي , كاربيد كروم
استاد داور :
حميدرضا سليمي جزي، بهروز موحدي
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/08/16
چكيده فارسي :
1 چكيده يكي از مكانيزمهاي عمده استهالك قطعات و تجهيزات مهندسي در صنايع فوالد سيمان و صنايع معدني سايش ميباشد يكي از روشهاي مهندسي سطح جهت بهبود خواص سايشي روكشكاري جوشي ميباشد چدن پركروم به دليل تشكيل فازهاي كاربيد 3 M7C از جمله مواد مقاوم به سايش در اين صنايع ميباشد كه معموال بر سطح فوالد ساده كربني اعمال ميشود در اين پژوهش سه روكش چدن پركروم با نامهاي تجاري روكش كاربيد كروم 53 C 3 5 Cr روكش كاربيد كروم كاربيد نيوبيوم 01 C3 4 Cr 22 Nb و روكش كاربيد كمپلكس 2 2 C4 5 Cr23 5 Nb5 5 Mo6 5 V1 5 W بر سطح فوالد ساده كربني 0101 AISI در 1 اليه جهت حداقل شدن اثر رقت در سطح روكش بوسيله روش SMAW روكشكاري شد سپس به منظور ارزيابي خواص ريزساختاري آزمون هاي متالوگرافي نوري XRD EDS SEM و آزمون ريزسختي سنجي انجام شد بررسيهاي ريزساختاري تفرق اشعه ايكس و طيف سنج انرژي بيانگر فاز 3 M7C در ريزساختار هر سه روكش بود در روكش كاربيد كروم نيوبيوم مقدار اندكي از فاز NbC و در ريزساختار روكش كاربيد كمپلكس فاز Nb Mo C و كاربيد كمپلكس 3 Cr2 5Fe4 3Mo0 1 C در ريزساختار حاصل شد اندازه كاربيدهاي 3 M7C در روكش كاربيد كروم نيوبيوم و كاربيد كمپلكس كاهش پيدا كرد كه ميتوند به دليل اثر جوانهزايي فاز كاربيد نيوبيوم بر فاز 3 M7C باشد كسر حجمي كاربيدها در روكش كاربيد كروم نيوبيوم به دليل حضور عنصر كاربيدزاي نيوبيوم و مصرف كربن نسبت به دو روكش ديگر كمتر بود و باال بودن مقدار درصد كربن روكش كاربيد كمپلكس باعث افزايش كسرحجمي كاربيدها در اين روكش شد ارزيابي رفتار سايشي با آزمون گلوله آلومينا بر ديسك انجام شد روكش كاربيد كروم مقاومت سايشي باالتري را از خود نشان داد ميزان كاهش وزن در اثر آزمون سايش براي روكشهاي كاربيد كروم كاربيد كروم نيوبيوم و كاربيد كمپلكس در نيروي عمودي 10 كيلوگرم به ترتيب 9 4 6 10 و 6 10 ميليگرم حاصل شد روكش كاربيد كروم نيوبيوم به دليل حضور كسر حجمي پاييني از فاز كاربيدي مقاومت سايشي كمتري را به نسبت روكش كاربيد كروم از خود نشان داد و روكش كاربيد كمپلكس به دليل حضور كسرحجمي بااليي از كاربيدها افزايش سختي كاربيدها و زمينه يوتكتيكي و به تبع آن كاهش چقرمگي مقاومت سايشي ضعيفتري را نسبت به دو روكش ديگر نشان داد در نيروي عمودي 90 كيلوگرم براي دو روكش كاربيد كروم و كاربيد كروم نيوبيوم كاهش وزن كمتري نسبت به نيروي عمودي 60 كيلوگرم مشاهده شد كه ميتواند به علت استحاله ناشي از تنش آستنيت به مارتنزيت باشد همچنين به منظور ارزيابي مقاومت سايشي دماي باال آزمون سايشي گلوله بر روي ديسك در دماي 114 درجه سانتيگراد انجام شد به دليل تشكيل اليه اكسيدي بارپذير بر سطح روكش در اين دما موجب كاهش ضريب اصطكاك به نسبت آزمون دماي محيط شد ميزان كاهش حجم روكشهاي كاربيد كروم كاربيد كروم نيوبيوم و كاربيد كمپلكس به ترتيب 41158 1 88017 1 و 44041 0 ميليمتر مكعب حاصل شد روكش كاربيد كمپلكس به دليل حضور عناصر آلياژي مقاوم به حرارت از جمله V Mo و W در تركيب خود باعث شده تا درصد بيشتري از خواص مكانيكي خود را در دماي باال حفظ كند لذا مقاومت سايشي باالتري را از خود نشان داد كلمات كليدي روكش كاري جوشي چدن پركروم رفتار سايشي سايش دماي باال
چكيده انگليسي :
016 Weld overlay of high chromium cast iron on plain carbon steel and evaluation of microstructure and wear behaviour Mohammad Javad Moaveni Mj moaveni@ma iut ac ir Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology 84156 83111 Isfahan IranDegree M Sc Language FarsiSupervisors Dr Mahdi Salehi E mail isrec@cc iut ac irAbstractOne of the main mechanism of the depreciation of pieces and the equipment in the steel cement and minigindustries is the wear One of the methods in the surface engineering to improve the wear properties is cladding High chromium cast iron is one of the wear resistant material that usually use in the steel industries to improvethe plain carbon steel because of its property to make M7C3 carbide phases In this research the plain carbonsteel AISI 1010 had been cladded by three different types of the High chromium cast iron Chromium Carbide C 3 5 Cr 35 chromium niobium carbide C3 4 Cr 22 Nb 10 and complex carbide C4 5 Cr23 5 Nb5 5 Mo6 5V1 5 W2 2 in three layers and by using SMAW method to decrease the dilution effect to the least Then opticalmetallography SEM EDS and XRD and microhardness tests had been done to evaluate the microstructureproperties Microstructure evaluation and the results of the X ray and energy dispersive spectrometer shownthe M7C3 phases on the all three coats In the chromium niobium coat were a few amount of NbC phase and inthe microstructure of the complex carbide were Nb Mo C phases and complex carbide Cr 2 5Fe4 3Mo0 1 C3 The size of the M7C3 phases in the chromium niobium and complex carbide were decrease that could be theresult of nucleation effect of Niobium Carbide phase on the M7C3 phase The volume fraction of the carbidesin the chromium niobium coat was less than both others coats because of carbide former niobium and consumeof carbon And high percentage of carbon in the complex carbide coat cause the high volume fraction ofcarbides The Alumina ball on the disc test was done to evaluate the wear behavior Chromium Carbide coatshown the highest wear resistant The amount of weight decreasing in the wear resistant test for the ChromiumCarbide Chromium Niobium carbide and Complex carbide coats under the 13 kgr vertical force were 4 9 10 6and 12 6 mgr respectively Chromium Niobium carbide coat shown the less wear resistant than ChromiumCarbide coat because of low volume fraction of carbides phases And the complex carbide coat shown theweaker wear resisitant than both others coats because of high volume fraction of carbides and increasing ofcarbide hardness Eutectic backgrounds that cause decreasing toughness Under the 19 kgr force in comparisonwith 16 kgr force Chromium Carbide and Chromium Niobium carbide coats shown less weight lost that couldbe because of the transformation of Austenitic to Martensite Although the Ball on the disc test had been doneat 400 C temperature to evaluate wear resistant at high temperature Decreasing friction coefficient shown incomparison with Room temperature because of forming of Oxide layers The amount of volume decreasing ofChromium Carbide Chromium Niobium carbide and Complex carbide were 2 85034 2 72188 and 1 04144mm3 respectively The effect of some alloy materials such as Mo V and W cause that Complex carbide coatkept more of its mechanical properties at high temperature so it shown more wear resisitant Keywords Cladding High Chromium Cast iron wear behavior high temperature wear
استاد راهنما :
مهدي صالحي
استاد داور :
حميدرضا سليمي جزي، بهروز موحدي
