Dergiler / Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2009 / Cilt: 22 - Sayı: 1

TIG yöntemiyle yüzeyi sertleştirilen AISI 4140 çeliğinin mikroyapı incelemesi

Investigation of microstructure of hardfaced AISI 4140 steel by TIG welding process

Sayfa
93–107
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

En yüksek sertlik (1386 HV); 0,55 cm/s üretim hızında, 1-0,2 g/s SiC/C toz yedirme değerinde ve 28,6 kJ/cm enerji girdisi ile üretilen kaplama tabakasından elde edilmistir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalısmada, AISI 4140 çeliğinin yüzeyi gaz tungsten ark (TIG veya GTA) tekniği kullanılarak SiC ve C tozları ile modifiye edilmistir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Kaplanan malzemelerin mikroyapılarında islem sartlarının değistirilmesiyle, ara yüzeye doğru kalınlıkları değisen yönlenmis dendritlerle birlikte, farklı Fe, C, Cr, Mo ve Si içerikli $M_7C_3, M_23C_6, M_2C, M_3C, Fe_3C, Fe_2C$ karbürleri elde edilmistir.
💡
Sonuç & Katkı:En yüksek sertlik (1386 HV); 0,55 cm/s üretim hızında, 1-0,2 g/s SiC/C toz yedirme değerinde ve 28,6 kJ/cm enerji girdisi ile üretilen kaplama tabakasından elde edilmistir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bu çalısmada, AISI 4140 çeliğinin yüzeyi gaz tungsten ark (TIG veya GTA) tekniği kullanılarak SiC ve C tozları ile modifiye edilmistir. Kaplanan malzemelerin mikroyapılarında islem sartlarının değistirilmesiyle, ara yüzeye doğru kalınlıkları değisen yönlenmis dendritlerle birlikte, farklı Fe, C, Cr, Mo ve Si içerikli $M_7C_3, M_23C_6, M_2C, M_3C, Fe_3C, Fe_2C$ karbürleri elde edilmistir. Aynı zamanda mikroyapılarda farklı grafit taneciklerine de rastlanılmıstır. Sertlik değerleri yapıdaki mevcut faz ve karbürlerin varlığından dolayı önemli ölçüde artmıstır. Mikrosertlik değerleri üst tabaka kalınlığı boyunca 800-1400 HV arasında değisim gösterirken, ara yüzeye doğru gidildikçe sertlik değerlerinde bir azalma görülmüstür. En yüksek sertlik (1386 HV); 0,55 cm/s üretim hızında, 1-0,2 g/s SiC/C toz yedirme değerinde ve 28,6 kJ/cm enerji girdisi ile üretilen kaplama tabakasından elde edilmistir.

Abstract

In this study, a AISI 4140 steel surface was modified with SiC and C alloying powders by using of a gas tungsten arc (TIG or GTA) welding process. The results obtained from microstructural investigations indicate that the dendritic solidification resulting from eutectic reaction was observed in the modified layers together with the formation of $M_7C_3, M_23C_6, M_2C, M_3C, Fe_3C, Fe_2C$ carbides at different shapes and rates. Additionally, different graphite precipitates were found in the microstructures of specimens. Hardness values of the coating layers increased because of existing phase and carbides in the microstructure. Hardness values of materials changed between 800-1400 HV along the modified layer then it decreased in interface regions. The highest hardness on coated layers measured as (1386 HV) which was produced at 0,55 cm/s production speed, 28,6 kJ/cm energy input and 1-0,2 g/s SiC/C powder content, respectively.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ULUTAN, M., BUYTOZ, S., YILDIRIM, M. M. (2022). TIG yöntemiyle yüzeyi sertleştirilen AISI 4140 çeliğinin mikroyapı incelemesi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 22 - Sayı: 1, 93–107. https://ajindex.com/articles/505809

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. ASM Handbook committee, ASM handbook Volume 4 Heat treating, ASM International, pdf version, 2002
  2. S. Buytoz, M. Ulutan, M. M. Yildirim, “Dry sliding wear behavior of TIG welding clad WC composite coatings”, Applied Surface Science, Vol. 252, Iss. 5, pp. 1313-1323, 2005
  3. S. Buytoz and M. Ulutan,”In situ synthesis of SiC reinforced MMC surface on AISI 304 stainless steel by TIG surface alloying”, Surface and Coatings Technology, Vol. 200, No. 12-13, pp. 3698-3704, 2006
  4. Q. Li, G.M. Song, Y.Z. Zhang, T.C. Lei, W.Z. Chen, “Microstructure and dry sliding wear behavior of laser clad Ni-based alloy coating with the addition of SiC”, Wear, Vol. 254, pp. 222–229, 2003
  5. E. Gemelli, A. Gallerie, F. C. T. Kopp, N. H. A. Camargo, “Improved surface properties of D2 steel by laser surface alloying”, Journal of Materials Science, Vol. 40, pp.5649–5653, 2005
  6. I.R. Pashby, S. Barnes, B.G. Bryden, “Surface hardening of steel using a high power diode laser”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 139, pp. 585–588, 2003
  7. M. M. Yildirim, S. Buytoz, M. Ulutan, “Microstructural Changes to SiC Coated Metallic Surfaces Produced by the TIG Welding Process on a 45Mn5 Steel”, Prakt. Metallogr., Vol. 44 (2), 59-69, 2007
  8. X. Wu and G. Chen, “Nonequilibrium microstructures and their evolution in a Fe– Cr–W– Ni–C laser clad coating”, Materials Science and Engineering, A270, pp. 183–189, (1999
  9. J. Khedkar, A.S. Khanna, K.M. Gupt, “Tribological behaviour of plasma and laser coated steels”, Wear, Vol.205, pp.220-227, 1997
  10. A. Hidouci, J.M. Pelletier, F. Ducoin, D. Dezert, R. Guerjouma, “Microstructural and mechanical characteristics of laser coatings”, Surface and Coatings Technology, Vol.123, pp.17-23, 2000
  11. M.H. Korkut, O. Yılmaz, S. Buytoz, “Effect of aging on the microstructure and toughness of the interface zone of a gas tungsten arc (GTA) synthesized Fe–Cr–Si–Mo–C coated low carbon steel”, Surface and Coatings Technology, Vol.157, pp. 5–13, 2002
  12. S. Mridha, H.S. Ong, L.S. Poh, P. Cheang, “Intermetallic coating produced by TIG surface melting”, Journal of Materials Processing Technology, Vol.113, pp.516-520, 2001
  13. M. Guo, A. Liu, M. Zhao, H. Hu, Z. Wang, “Microstructure and wear resistance of low carbon steel surface strengthened by plasma melt injection of SiC particles”, Surface & Coatings Technology, Vol. 202, pp. 4041–4046, 2008
  14. A. Woldan, J.Kusinski, E. Tasak, “The microstructure of plain carbon steel laser-a