رفتار سایشی کامپوزیت‌های wc-co و wc-feal-b در دمای محیط و 300 درجه سانتی‌گراد

در این پژوهش، رفتار سایشی کامپوزیت های تجاری wc10wt%co (h10f)، wc40vol%co و کامپوزیت wc40vol%fealb با مقادیر مختلف بور (صفر ppm1000) در دمای بالا به روش پین روی دیسک بررسی شد. آزمون های سایش تحت بار 40 نیوتن و طی مسافت 100 متر و در سه دمای محیط، 200 و 300 درجه سانتی گراد انجام شدند. سطوح سایش به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقاومت سایشی همه کامپوزیت ها با افزایش دمای آزمون، کاهش می یابد. کامپوزیت wc40vol%feal بدون بور کمترین مقاومت سایشی را در همه دماها نشان می دهد. با حضور بور تا ppm 500 در زمینه آلومیناید آهن، مقاومت سایش دما بالای این کامپوزیت ها بهبود می یابد و مکانیزم سایش از جدایش ذره به خراشان تغییر پیدا می کند. بور با افزایش میزان چقرمگی این کامپوزیت ها و افزایش شکل پذیری آلومیناید آهن منجربه بهبود پیوند فصل مشترک زمینه آلومیناید آهن و ذرات کاربید تنگستن و بنابراین افزایش مقاومت سایشی این کامپوزیت ها می شود. کامپوزیت wc40vol%(feal500ppmb) مقاومت به سایش در دمای بالای بیشتری نسبت به wc40vol%co و wc10wt%co تجاری دارد.

The Wear Behavior of WC-Co and WC-FeAl-B Composites at Temperatures of Ambient and 300 ̊C

In this research, the wear behavior of commercial grades of WC10wt%Co (H10F), WC40vol%Co and WC40vol%FeAlB composites with different amounts of boron from zero to 1000 ppm has been investigated by the pin on disk test method at high temperature. The wear tests were done under load of 40 N, a distance of 100 m and at ambient temperature, 200 ̊C and 300 ̊C. Wear surfaces were examined by scanning electron microscopy. The results showed that the wear resistance of all composites decreased with increasing temperature. The boron free WC40vol%FeAl composite showed the lowest wear resistance at all ranges of temperature. In the presence of boron up to 500 ppm in ironaluminide matrix, the high temperature wear resistance of these composites improves and the wear mechanisms changes from particle pullout into abrasive state. The toughness enhancement of these composites and plasticity enhancement of iron aluminide in the presence of boron, leads to better link of the interface of FeAl matrix and tungsten carbide particles, and thus increases the wear resistance of these composites. WC40vol% FeAl500ppmB composite has a higher wear resistance at high temperature than WC40vol% Co and commercial WC10wt% Co.