منصة الرسائل والاطاريح: التصفيح بالمادة المركبة نيكل – كاربيد التنكستن للفولاذ المقاوم للصدأ (AISI 18-2 Mn) بأستخدام تقنية قوس التنكستن المحمي بالغاز الخامل

الخلاصة

أصبحت معالجة أسطح السبائك الفولاذية في الوقت الحاضر ضرورة في المجالات العلمية والصناعية، وتعتبر التكسية بأستخدام قوس التنكستن المحمي بالغاز الخامل (TIG) إحدى الطرق الفعالة لمعالجة أسطح هذه السبائك. تهدف هذه الدراسة إلى تقصي تأثير الطلاءات المركبة من كربيد التنكستن والنيكل (WC-Ni) المترسبة باستخدام تكسية TIG على خصائص سطح الركائز المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الاوستنايتي AISI 18-2Mn. تهدف الدراسة الحالية أيضًا إلى استكشاف تأثير النسبة الوزنية من كربيد التنكستن في الطلاءات المركبةWC-Ni ، ومدخلات الحرارة المقابلة لسرعة انتقال تكسية TIG على هذه الخصائص. تم استخدام عجينة مركبة مجهزة مسبقا بسمك 1 ملم و بنسب وزنية مختلفة من WC (35، 50، 65، 80 و 95٪) لترسيب طبقات الطلاء باستخدام سرعة انتقال (67 ملم/دقيقة). للمقارنة تم استخدام سرع انتقال اخرى (87، 107و 122 ملم/دقيقة) أيضا مع 65٪ نسبة وزنية منWC . كشفت النتائج عن ترابط بيني متميز بين طبقة الطلاء والركيزة في جميع العينات المطلية. كانت المناطق المعيوبة صغيرة مقارنة بالمقاطع العرضية الكاملة لطبقات التكسية. أظهر فحص المجهر الضوئي و الماسح الإلكتروني العديد من البنى المجهرية المختلفة عبر طبقات التكسية، معظمها شجيرات محلول جامد من النيكل مع مركبات شبه معدنية غير ذائبة من جسيمات WC موزعة داخل ارضية اوستنايتية. استنادًا إلى معدلات التبريد ونسبة WC في المادة المركبة، كانت الشجيرات في المواقع المختلفة عبر طبقات التكسية قليلة أو كثيفة، أنعم أو اخشن، متساوية المحاور أو طولية، متفرعة بكثافة أو أقل كثافة. أثبت التحليل الطيفي المشتت للطاقة أن عنصر الحديد الذي تم انحلاله من مادة الركيزة إلى البركة المنصهرة كان يتركز بشكل أساسي في الارضية الاوستنايتية بدلاً من الشجيرات، بينما يشير توزيع عنصر W بوضوح إلى مواقع واتجاهات الشجيرات. زادت صلادة فيكرز المجهرية بشكل ملحوظ مع زيادة محتوى WC في مركب طبقة الطلاء. أعلى قيمة صلادة كمعدل كانت 585.1HV وهي لطبقة الطلاء المترسبة بنسبة وزنية مقدارها 95٪ من WC في المركب وبسرعة انتقال مقدارها 67 ملم/دقيقة ، أي حوالي 2.5 مرة من صلادة مادة الركيزة. ادت زيادة سرعة انتقال تكسية TIG ايضا الى زيادة كبيرة في الصلادة. عندما زادت سرعة الانتقال إلى 122 مم/دقيقة لطبقة الطلاء المترسبة بنسبة وزنية مقدارها 65٪ من WC ، ارتفعت قيمة معدل الصلادة إلى 537.8HV ، وهي حوالي 2.3 مرة من صلادة مادة الركيزة. ارتبطت الزيادة في الصلادة بانخفاض معدل البلى، لكن زيادة قيمة سرعة انتقال تكسية TIG كان لها تأثير أكبر على تحسين مقاومة البلى لطبقات الطلاء مقارنة بالنسبة المئوية الوزنية من WC في العجينة المركبة WC/Ni. كان الانخفاض في معدل فقدان الوزن (معدل البلى) مقارنة بمادة الركيزة (76%) لطبقة الطلاء المترسبة بنسبة وزنية مقدارها 95٪ من WC في المركب. كما تم تحقيق أقصى انخفاض في معدل البلى، وبالتالي الحد الأقصى من التحسن في مقاومة البلى (84٪) مع طبقة الطلاء الناتجة عن زيادة سرعة انتقال تكسية TIG إلى 122 مم/دقيقة.