فردین نعمت زاده

در این طرح به بررسی خواص مکانیکی و ریزساختاری نمونه های جوشکاری شده از جنس قالب های آهنگری کوئینچ - تمپر شده با روش جوشکاری الکترود دستی (SMAW)، با الکترود سخت کاری سطحی پایه کبالت (Stellite 6) و استفاده از لایه واسط (309 MOL-16) پرداخته شد. متغییر اصلی تعداد لایه های جوشکاری شده بر روی فلز پایه می باشد. تعیین مناسب ترین ضخامت جوش به منظور رسیدن به خواص مطلوب در قالب های آهنگری از طریق بررسی های مقایسه ای هدف کلیدی این پروژه است. جهت تهیه نمونه ها، 6 عدد تست پلیت با ابعاد 50×70×120 میلی متر تهیه گردید. بر روی آن ها تعداد لایه های متغیر جوش با ابعاد 5/2×50×100 میلی متر ایجاد شد به طوری که فاصله لایه جوش تا لبه تست پلیت 10 میلی متر می باشد. دمای پیش گرم و بین پاسی برای تمامی نمونه ها 350-300 درجه سانتی گراد در نظر گرفته شد. نمونه سازی جهت انجام آزمایشات مورد نیاز از قبیل : متالوگرافی، سختی سنجی، سایش دمای محیط و دمای بالا، XRD، SEM و EDS انجام شد. نتایج آنالیزهای انجام شده نشان می دهد حضور لایه میانی 309 باعث افزایش حضور کاربید کروم در لایه نهایی جوش همچنین رشد اپیتکسیال در فصل مشترک می گردد. افزایش تعداد لایه میانی 309 منجر به پایدار شدن فاز کبالت FCC همچنین کاهش میزان آهن در لیه نهایی جوش می گردد. از آنجایی که امتزاج آهن با فلز جوش منجر به کاهش سختی می گردد، نمونه 6 با دو لایه میانی و 3 لایه استلایت که دارای کمترین میزان رقت آهن است، دارای بیشترین سختی در سطح خود ( بیش از 5/67 درصد نسبت به فلز پایه) می باشد. با افزایش سرعت سرمایش در لایه نهایی جوش نسبت به لایه های زیرین اندازه سلول های دندریتی همچنین اندازه کاربیدها کاهش پیدا می کند. کمترین میزان کاهش وزن (بهترین مقاومت سایشی) در بین نمونه ها مربوط به نمونه شماره 6 با دو لایه میانی و 3 لایه استلایت هم در آزمون دمای محیط (0158/0گرم) و هم در آزمون دمای بالا (0340/0گرم) می باشد. کاهش اندازه کاربیدها و توزیع یکنواخت تر آن ها در لایه نهایی جوش (استلایت 6) منجر به افزایش چسبندگی سطحی لایه و متناسب با آن افزایش مقاومت به سایش در نمونه های جوشکاری شده می گردد. با این حال انتظار می رود نمونه ی 6 با بیشتربن اندازه کاربید کمترین مقاومت به سایش را دارا باشد، اما عواملی چون کمترین رقت آهن در لایه نهایی این نمونه، همچنین بیشترین