بخشی از مقاله
مقدمه
سه مکانیزم اصلی در عمل سبب تحلیل رفتن و انهدام تجهیزات و اجسام می شود به طوری که تعویض قطعات مستهلک شده ضرورت پیدا می کند. این سه پدیده عبارتند از خوردگی،سایش و خستگی که از سطح یا نزدیک سطح شروع می شود و با تغییر خواص سطحی قابل کنترل خواهند بود.[1] به دلیل استحکام زیاد و مقاومت به خوردگی خوب در دماهای بالا،آلیاژهای پایه نیکل به طور وسیعی به عنوان آلیاژهای دمای بالا مورد استفاده قرار می گیرند.
[2] اینکونل 617 سوپرآلیاژ پایه نیکل محلول جامد با خواص مهندسی عالی است.این سوپرآلیاژ به طور گسترده در صنایع هوافضا، هسته ای و شیمیایی به دلیل استحکام عالی در دمای بالا و مقاومت به خزش کاربرد دارد.همچنین این آلیاژ در اکثر محی های اکسید کننده یاکاهنده به دلیل مقاومت خوب به خوردگی داغ و حضور کرم، آلومنیوم و مولیبدن در ترکیب این آلیاژکاربرد گسترده ای دارد.[3]
استلایت 6 به عنوان یک سوپرآلیاژ پایه کبالت که به طور گسترده در موقعیت های سخت و خشن به منظور سخت گردانی سطوح استفاده می شود. میکروساختار استلایت6 شامل دندریت های محلول جامد گاما، غنی از کبالت با ساختار FCC است که باساختارلایه ای یوتکتیکی غنی از کبالت وکاربیدها احاطه شده است. استحکام محلول جامد بخاطر حضور کرم، تنگستن و مولیبدن و تشکیل فاز های کاربیدی است.
کبالت در دمای معمولی ساختار HCP دارد و در دماهای بالاتر - حدود400 Cْ - به FCC استحاله می یابد.[4] به دلیل طبیعت استحاله آهسته ساختار در این سوپرآلیاژ در دمای محی عمدتا حاوی کبالت از نوع FCC می باشد و به همین دلیل این ساختار ناپایدار می باشد.5]و.[6این ساختار با تغییر فرم به ساختار HCP استحاله می یابد. استلایت 6 درصنایع مختلف از جمله پمپ ها و پروانه ها که با ذرات سخت معدنی در محی های آبی در تماسند مورد استفاده قرار می گیرند.
سختی بالای این سوپر آلیاژ عمدتا به دلیل ذرات سخت کاربیدی همچون و در زمینه غنی از محلول جامد کبالت می باشد. رقت نیکل در استلایت 6 موجب کاهش سختی و افزایش چقرمگی در روکش اعمالی می شود. .[7-9] بررسی های به عمل آمده نشان دادند که تحقیقات کمی در مورد روکش کاری استلایت 6 برروی فولاد ها صورت گرفته است اما در مورد روکش کاری استلایت 6 برروی سوپرآلیاژهای پایه نیکل تحقیقاتی گزارش نشده است.
روش تحقیق
مواد و روش جوشکاری
در این تحقیق اینکونل 617 به عنوان زیر لایه و استلایت 6 به عنوان روکش انتخاب شده اند. سیم جوش سوپرآلیاژ استلایت 6 با قطر 2/7 میلیمتر و زیرلایه، ورق اینکونل 617 با ابعاد10×30×20 میلیمتر انتخاب شد.ترکیب شیمیایی سیم جوش و زیر لایه بر اساس آنالیز کوانتومتریدر جدول 1 آورده شده است. عملیات سنگ زنی سطوح کلیه نمونه ها به منظور حذف لایه های اکسیدی و دیگر آلودگی ها انجام شد. عملیات پوشش دهی استلایت به روش جوشکاری قوسی تنگستن گاز با جریان پالسی 6 وبه صورت یک و دو و سه پاس و با استفاده از دستگاه جوشکاری تیگ نوع Fronus و مدل Magic Wave 2600 انجام شد.. شکل1 شماتیکی ازاین فرایند را نشان می دهد. الکترود مصرف نشدنی مورد استفاده، الکترود تنگستنی حاوی 2 توریم به قطر 2/4 میلیمتر انتخاب شد.
نتایج و بحث
ریز ساختار روکش کاری جوشی استلایت 6 که توس میکروسکوپ نوری حاصل شده در شکل 2 نشان داده شده است. ریز ساختار روکش کاری در این تحقیق - نمونه های تک پاس و دو پاس و سه پاس - شامل رسوب کاربیدها - مناطق تیره رنگ - در بین دندریت های کبالت - مناطق روشن - بود. در این ریز ساختار رسوب های کاربیدی به صورت لایه لایه - ساختار یوتکتیک - در زمینه محلول جامد کبالت رشد کردند.
