بهبود رفتار فرسایشی آلیاژ اینکونل 625 با لایه نشانی روکش کامپوزیتی استلایت 6/کاربید بور توسط فرایند قوس انتقالی پلاسما

هدف از انجام این پژوهش، بهبود رفتار فرسایشی آلیاژ اینکونل 625 با لایه‌نشانی روکش کامپوزیتی استلایت 6/ کاربید بور توسط فرایند قوس انتقالی پلاسما بوده است. برای این منظور، از 5 درصد وزنی ذرات کاربید بور در روکش استلایت 6 استفاده شد. بررسی‌های ریزساختاری و فازی به وسیله میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدان (fesem)، آنالیز عنصری طیف‌سنجی انرژی (eds) و پراش‌سنجی پرتو ایکس (xrd) انجام شد. تغییرات سختی در طول روکش‌ها با کمک آزمون ریزسختی‌سنجی به‌دست آمد. آزمون فرسایش ذرات جامد با ذرات سیلیکا و در دو زاویه برخورد ˚30 و ˚90 مورد استفاده قرار گرفت. ریزساختار روکش کامپوزیتی شامل محلول جامد کبالت- کروم و کاربیدهای بور، cr7c3 و cr23c6 بود و ریزساختار ظریف‌تری نسبت به روکش استلایت 6 داشت. همچنین فاز نواری شکل  cr7c3 در این روکش مشاهده شد که ناشی از تجزیه بخشی از ذرات کاربید بور بود. با افزودن ذرات کاربید بور، افزایش در سختی روکش حاصل شد. روکش حاوی 5 درصد وزنی کاربید بور در زاویه برخورد ˚30، مقاومت فرسایشی بیش‌تری نسبت به زیرلایه و روکش استلایتی خالص نشان داد، به‌طوری که میزان کاهش وزن آن، 20 درصد کاهش وزن در زیرلایه اینکونلی و 33 درصد کاهش وزن در روکش استلایتی بود. اما در زاویه برخورد ˚90، اختلاف چندانی در کاهش وزن روکش‌ها و زیرلایه مشاهده نشد. مکانیزم‌های غالب فرسایش برای روکش کامپوزیتی در زاویه برخورد ˚30، برش و جداسازی ذرات تقویت‌کننده از سطح بودند، درحالی‌ که فرورفتگی و ایجاد حفره مکانیزم‌های اصلی تخریب در زاویه برخورد ˚90 بودند.

improving the erosion behavior of inconel 625 substrate by pta-deposited stellite6/b4c composite cladding

the purpose of this study was to improve the erosion behavior of inconel 625 alloy by plasma transferred arc-deposited stellite6/b4c composite cladding. for this purpose, 5 wt.% of boron carbide was added to the stellite6 clad. phase analysis and microstructure evaluation were conducted by optical microscope, field emission scanning electron microscope (fesem), and energy-dispersive spectroscopy (eds). solid particle erosion tests with silica particles at 30˚ and 90˚ impact angles were performed to study the erosion behavior. eroded surfaces were observed by sem. investigations showed that the addition of boron carbide particles caused finer microstructure in composite cladding. moreover, hardness increased with adding boron carbide. maximum erosion resistance was achieved at 30˚ impact angle. the weight loss of composite cladding were 20 % and 33 % compared to those obtained in inconel 625 substrate and stellite6 cladding, respectively. the weight loss of the claddings and substrate showed negligible difference at 90˚ impact angle. the dominant mechanism of erosion for composite cladding at 30˚ impact angle was suggested to be cutting and detachment of reinforcing particles. crater formation was found the predominant mechanism of erosion at 90˚ impact angle.