Kaynak dolgu metalinin mekanik özelliklerine ferrokrom tozunun etkisinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada ferrokrom (Cr,Fe)23C6 tanelerinin elektrik ark kaynak yöntemiyle düşük karbonlu AISI 1010 çeliğinin yüzeyine farklı miktarlarda geçiştirilmesi sonrası oluşan yüzey tabakasının sertlik, mikro yapı ve aşınma karakteristikleri incelenmiştir. Kaynak öncesi toz tanelerinin yüzeyden uzaklaşmaması ve homojenlik sağlanması amacıyla ferrokrom tozlan sodyum silikat çözeltisi ile karıştırılıp farklı katmanlarda çelik yüzeyine yapıştırılmış ve 50 °C de sıcaklıkta 30 dakika bekletilerek karışımın yüzeyde bekletilmesi sağlanmıştır. Daha sonra yüzey kaynak edilerek kaynak banyosuna ferrokrom tozu geçiştirilmiş ve böylece alaşımlanmış bir üst tabaka elde edilmiştir. Yüzeyi alaşımlanan malzemelerden uygun kesit ve boyutta numuneler hazırlanarak yüzey tabakasında oluşan fazların yüzey sertliğine, mikro yapısına ve aşınma dirençlerine olan etkisi incelenmiştir. Mikro yapı incelemelerinde optik mikroskop, elektron mikroskobu (SEM), enerji dispersive spektrograph (EDS) ve X-Ray analizlerinden faydalanılmıştır. Yüzeydeki modifiye tabakanın sertliği, sertlik cihazları ile ölçülmüş ve yüzey tabakasının aşınma direnci pin-on-disk test metoduyla bulunmuştur.EX Ulaşılan sonuçlardan yüzeyi alaşımlanmış AISI 1010 çeliğinin kaplama tabakasında GttC ve Fe3C bileşiklerinin oluşumu neticesinde, ana malzemeye göre serdik ve aşınma direncinde önemli miktarlarda bir artış olduğu gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Yüzey kaplama, yüksek karbonlu ferrokrom (Cr7Fe)23C6, abrasiv aşınma

In the present study, hardness, microstructure, and wear characteristics of the modified surface of a low-carbon AISI 1010 steel by electric arc alloying with ferrochromium powders was investigated. Ferrochromium powder was mixed with a binder, sodium silicate solution, and applied onto the steel plates in various thicknesses. Then the plates were kept at 50 °C for 30 minutes to maintain surface adhesion. Finally the layer was melted by electric arc welding thus obtaining a modified surface. Appropriate samples were taken from the modified surfaces and tested for in- depth hardness, microstructural variations and wear resistance. Scanning Electron Microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy and X-ray analyses were employed for evaluation of the surface layer. The in-dept hardness was measured by Vickers Hardness Scale: The wear resistance was determined by pin-on-disc method.XI Results indicated that formation of Cr7C3 and Fe3C on the surface of alloyed AISI 1010 steel appreciably increased the hardness and resistance to corrosion, as compared to non-alloyed material. Key words : Surface coating, high-carbon ferrochromium (Cr,Fe)23C<s, abrasive wear.