PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Microstructure and Wear Properties of FeCrC, FeW and Feti Modified Iron Based Alloy Coating Deposited by PTA Process on AISI 430 Steel

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Mikrostruktura i właściwości zużycia modyfikowanych powłok stopowych na bazie żelaza FeCrC, FeW i FeTi nakładanych metodą PTA na stal AISI 430
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The plasma transferred arc (PTA) process was used for developing wear resistance of AISI 430 steel substrate. Appropriate quantities of FeCrC, FeW and FeTi powders were combined to create conditions that synthesized M7C3 particles into reinforced Fe-based composite surface coating. The phase transformations on new created coated surfaces were comprehensively examined by using a combination of scanning electron microscopy (SEM), microanalysis by energy dispersive spectrometry (EDS), X-Ray diffraction (XRD), microhardness and abrasive wear tests. The microstructure studies of the superficial layers of the coating revealed presence of a mixture of the dendritic phase structure of austenite (γ) and fine eutectic M7C3 carbides. The results show that; the concentrations of the elements (Cr, W, Ti) added as ferroalloys, the size of dendrites formed in the coated surface, the change of hardness of the coated surfaces, the carbide volume rate and thickness of the coating changed by the variation of the processing parameters (ratio of reinforcement particulates and heat input).
PL
Technika PTA została zastosowana jest do podwyższania odporności na zużycie podłoży ze stali AISI 430. Odpowiednie ilości proszków FeCrC, FeW i FeTi połączono w celu stworzenia warunków, w których syntetyzowane są cząsteczki M7C3 zbrojące powłoki kompozytowe na bazie Fe. Przemiany fazowe w nowo utworzonych powlokach zostały szczegółowo zbadane za pomocą kombinacji skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), mikroanalizy spektrometrią dyspersji energii (EDS), dyfrakcji rentgenowskiej (XRD), mikrotwardości i testów ścierania. Badania mikrostruktury wierzchnich warstw powłoki wykazały obecność mieszaniny struktury dendrytycznej austenitu (γ) i drobnych eutektycznych węglików M7C3. Wyniki pokazują, że: stężenie pierwiastków (Cr, W, Ti) dodanych jako żelazostopów, wielkość dendrytów utworzonych w powłoce, zmiany twardości powłoki, szybkość objętościowa węglików i grubość powłoki zmieniają się ze zmianą parametrów procesu (stosunek cząstek wzmacniających i mocy cieplnej).
Twórcy
autor
  • Adiyaman University, Faculty of Engineering, Department of Materials Engineering, 02040, Adiyaman, Turkey
autor
  • Firat University, Faculty of Engineering, Department of Materials and Metallurgical Engineering, 23119, Elazig, Turkey
autor
  • Namik Kemal University, Corlu Faculty of Engineering, Department of Mechanical Engineering, Tekirdag/Corlu, Turkey
Bibliografia
  • [1] R. L. Deuis, J. M. Yellup, C. Subramanian, Metal-matrix composite coatings by PTA surfacing, Compos. Sci. Technol. 58, 299 (1998).
  • [2] L. P. Connor, Welding Handbook. (eighthed.), American Welding Society, Miami, Fl1, 11 (1987).
  • [3] E. Bourithis, A. Tazedakis, G. Papadimitriou, A study on the surface treatm ent of “Calmax” tool steel by a plasma transferred arc (PTA) process, J. Mater. Process. Technol. 128, 169 (2002).
  • [4] M. Yan, An experimental study of the remelting of an Fe-C-Cr-Si-B overlay with a micro beam plasma arc, Surf. Coat. & Technol. 99, 132 (1998).
  • [5] Y. F. Liu, J. S. Mu, X. Y. Xu, S. Z. Yang, Microstructure and dry-sliding wear properties of TiC-reinforced composite coating prepared by plasma-transferred arc weld-surfacing process, Mater. Sci. & Eng. A. 458, 366-370 (2007).
  • [6] S. Schreck, K. H. Zum Gahr, Laser-assisted structuring of ceramic and steel surfaces for improving tribological properties, Applied. Surf. Sci. 247, 1-4, 616-622 (2005).
  • [7] L. W. Tsay, Z. W. Lin, R. K. Shiue, C. Chen, Hydrogen embrittlement susceptibility of laser-hardened 4140 steel, Mater. Sci. & Eng. A. 290, 46-54 (2000).
  • [8] X. B. Tian, Z. M. Zeng, T. Zhang, B. Y. Tang, P. K. Chu, Medium-temperature plasma immersion-ion implantation of austenitic stainless steel, Thin Solid Films 366, 1-2, 150-154 (2000).
  • [9] A. Matthews, A. Leyland, K. Holmberg, H. Ronkainen, Design aspects for advanced tribological surface coatings, Surf. Coat. & Technol. 100-101, 1-6 (1998).
  • [10] W. Xiaolei, C. Guangnan, Nonequilibrium microstruc-tures and their evolution in a Fe-Cr-W-Ni-C laser clad coating, Mater. Sci. & Eng. A. 270, 2, 183-189, (1999).
  • [11] K. M. Kulkarni, V. Anand, Metals Handbook, 9th ed., ASM, Metals Park, OH 7, 823-836 (1984).
  • [12] A. B. Kinzel, W. Crafts, The alloys of iron and chromium, Mc Graw-Hill, New York, NY, I: 25-45 (1937).
  • [13] A. B. Kinzel, R. Franks, The alloys of iron and chromium, Mc Graw-Hill, New York, NY, II: 173-227 (1937).
  • [14] F. Maratray, Choice of appropriate compositions for chromium-molybdenum white irons, AFS Trans. 79, 121-124 (1971).
  • [15] J. L. Parks, Characteristics of as-cast and subcritical-ly heat-treated high-chromium-molybdenum white irons for thick-section castings, AFS Trans. 86, 93-102 (1978).
  • [16] K. H. Zumgahr, D. V. Doane, Optimizing fracture toughness resistance in white cast irons, Metal. Trans. A. 11A, (1980) 613-20.
  • [17] K. H. Zumgahr, G. T. Eldis, Abrasive wear of white cast irons, Wear 64, 175-94 (1980).
  • [18] R. Mehrabian, M. C. Flemings, New trends in materials processing, ASM, Metals Park, 98 (1976).
  • [19] L. D. Mcdanels, Analysis of stress-strain, fracture, and ductility behavior of aluminum matrix composites containing discontinuous silicon carbide reinforcement, Metal. Trans. 16A, 1105 (1985).
  • [20] J. M. Sanchez, I. Azcona, F. Castro, Mechanical properties of titanium diboride based cermets, J. Mater. Sci. 35, 9-14 (2000).
  • [21] G. Laird, R. Gundlach, K. Rohrig, Abrasion-resistant cast iron handbook, 1sted, American Foundry Society, Des. Plaines, IL, (2000).
  • [22] S. O. Yilmaz, Wear behavior of TiB2 inoculated 20Cr-3Mo-4C high chromium white cast irons, J. Mater. Sci. 42, 6769-6778 (2007).
  • [23] J. Zhang, A. T. Alpas, Delamination wear in ductile materials containing second phase particles, Mater. Sci. & Eng. A. 160 (1), 25-35 (1993).
  • [24] R. Trivedi, W. Kurz, Proc. Symp. Solidification processing of eutectic alloys, D. Stefanescu, G.J. Abbaschian, R.J. Bayuzick, eds., TMS-AIME, Warrendale, PA, 3-34 (1988).
  • [25] S. Gnyusov, S. Tarasov, Y. Ivanov, V. Rothstein, The effect of pulsed electron beam melting on mi-crostructure, friction and wear of WC-Hadfield steel hard metal, Wear 257, 97-103 (2004).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-fb47c1c3-c7c1-45f6-9053-a2a5b7c94262
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.