Kobalt esaslı elektrotlarla kaplanan malzemelerin iç yapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Investigation of microstructure and mechanical properties of materials cladded by co-based electrodes

Özet

Bu çalışmada düşük karbonlu ve AISI 304 standardındaki paslanmaz çeliğin yüzeyi elektrik ark ve TIG kaynak yöntemi uygulanarak kobalt esaslı elektrot ile kaplandı. Kaplama işleminde Stellite 6 ve Stellite 12 olarak bilinen Co esaslı elektrotlar kullanıldı. Daha sonra üzeri kaplanan numunelerin kaplama tabakası incelendi. Kaplanan tabakanın iç yapısı, taramalı elektron mikroskobu ile incelenip enerji dispersif spektrometresi (EDS) ile analiz edildi ve ayrıca mikrosertliği ölçüldü. Yüzey kaplama işleminden sonra ana metale göre daha sert ve dolayısıyla dış etkilere karşı daha dayanıklı bir yüzey tabakası elde edildi. Ayrıca kaplama işlemi sonucunda ana metal ile kaplama tabakası arasında M23C6 karbürlerinden oluşan ince bir tabakanın meydana geldiği gözlendi. Sertliği 1900 VSD civarında olan bu tabakanın oluşumu kimyasal bileşim ve işlem sırasında malzemede meydana gelen faz dönüşümlerine dayandırılarak açıklandı.

Abstract

In this study low-carbon steel and AISI 304 stainless steel was cladded with Co-based electrodes using electric arc welding and tungsten inert gas welding. Cobalt based electrodes, Stellite 6 and Stellite 12, were deposited onto steel plates. Appropriate samples were taken from the hardfaced materials and the surface layer structure was investigated. The microstructure and properties of the hardfaced material was investigated by scanning electron microscopy, chemical analysis and microhardness measurements. After surface cladding a surface layer which is harder than the base metal and more resistant to the external effects was obtained. Moreover, a this transition layer consisting of M23C6 type carbides was observed between the base metal and the surface layer. Formation of this layer that has a microhardness of approximately 1900 VHN is explained in terms of chemical composition and phase transformation which take place in the material during cladding process.