Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2021 / Cilt: 36 - Sayı: 1

Krom içeriğinin Fe(18-x)CrxB2 (X=3,4,5) sert dolgu elektrotunda mikroyapı, aşınma ve korozyon davranışı üzerindeki etkisi

Effect of chromium content on Fe(18-x)CrxB2(X=3,4,5) hardfacing electrode on microstructure, abrasion and corrosion behavior

Sayfa
177–190
Yayın Tarihi
2020-12-01
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)

Nihai mikroyapılarda in-situ olarak oluşan ötektik borür fazlarının varlığı gözlemlenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, Fe(18-X)CrXB2 (X=3,4,5) bileşimine sahip örtülü elektrotlar üretilmiş ve AISI 1010 çeliği üzerine elektrik ark kaynak yöntemi kullanılarak kaplama işlemi gerçekleştirilmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bununla birlikte, ötektik altı faz dağılımı gösteren bileşimlerde, başlıca α(Fe-Cr), tetragonal (Fe,Cr)2B, ortorombik (Fe,Cr)2B ve eser miktarda (Fe,Cr)3(C,B) fazlarının varlığı tespit edilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Nihai mikroyapılarda in-situ olarak oluşan ötektik borür fazlarının varlığı gözlemlenmiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Sertdolgu · yüzey alaşımlama · sertlik

Özet

Bu çalışmada, Fe(18-X)CrXB2 (X=3,4,5) bileşimine sahip örtülü elektrotlar üretilmiş ve AISI 1010 çeliği üzerine elektrik ark kaynak yöntemi kullanılarak kaplama işlemi gerçekleştirilmiştir. Nihai mikroyapılarda in-situ olarak oluşan ötektik borür fazlarının varlığı gözlemlenmiştir. Bununla birlikte, ötektik altı faz dağılımı gösteren bileşimlerde, başlıca α(Fe-Cr), tetragonal (Fe,Cr)2B, ortorombik (Fe,Cr)2B ve eser miktarda (Fe,Cr)3(C,B) fazlarının varlığı tespit edilmiştir. Alümina bilyeye karşı gerçekleştirilen ileri-geri aşınma testinde, kaplama tabakalarının sürtünme katsayısı değerleri artan yük ile birlikte azaldığı ve 0,844-0,65 arasında değiştiği tespit edilmiştir. Bununla birlikte, sürtünme katsayısının değişimi krom oranından bağımsız olarak hareket ettiği gözlemlenmiştir. Aşınma oranının ise artan krom miktarı ile azaldığı buna karşın artan yük ile arttığı gözlemlenmiştir. Aşınma oranının, en düşük değeri 3N yükte Fe13Cr5B2 bileşimine sahip elektrot için 2,32x10-5 (mm3/m); en yüksek değeri ise 9N yükte Fe15Cr3B2 bileşimine sahip elektrot için 8,16x10-5 (mm3/m) olduğu tespit edilmiştir. Fe(18-X)CrXB2 (X=3,4,5) bileşimine sahip elektrotlar ile kaplanmış yüzey alaşım tabakalarına potansiyodinamik polorizasyon testi uygulanmıştır. Potansiyodinamik polorizasyon testine göre korozyon direncinin artan krom miktarı ile arttığı görülmüştür. Korozyon testine göre, Ikor değerinin artan krom miktarına göre azalarak sırasıyla 1,7x10-4 µA/cm2 ve 6,5x10-5 µA/cm2 ve 3,4 x10-5 µA/cm2 olarak ölçülmüştür. Ekor değerinin ise artan krom miktarı ile arttığı ve sırasıyla -0,119 mV, -0,179 mV ve -0,239 mV değerine ulaştığı tespit edilmiştir.

Abstract

In this study, covered electrodes with Fe(18-X) CrXB2 (x=3,4,5) composition have been produced and coating was carried out on AISI 1010 steel by using electric arc welding method. It was observed that the presence of eutectic boride phases formed as in-situ in the final microstructures. In addition, ın the compositions showing hypo-eutectic phase distribution, mainly consist of α(Fe-Cr), tetragonal (Fe, Cr)2B, orthorhombic (Fe, Cr)2B and trace amount of (Fe, Cr)3(C,B) phases were determined. In the reciprocal wear test against alumina ball, it was determined that the friction coefficient values of the coating layers decreases with increasing load and changed between 0.844-0.65. However, it has been observed that the change of friction coefficient moves independently of the chromium ratio. It was observed that the wear rate decreased with increasing chromium ratio, despite that increased with increasing load. The lowest wear rate was found 2.32x10-5 (mm3/m) in 3N load for the electrode with the Fe13Cr5B2 composition and the highest value was found to be 8.16x10-5 (mm3 /m) for electrode with Fe15Cr3B2 composition at 9N load. Potentiodynamic polarization test has been performed to the surface alloyed layers coated with electrodes with Fe(18-X)CrXB2 (x=3,4,5) composition. According to the potentiodynamic polarization test, it was observed that the corrosion resistance increases with increasing chromium content. According to corrosion test, the Icor value decreased according to the increasing amount of chromium and was measured as 2.166 and 1.615 and 1.242 µA/cm2 , respectively. It was determined that the Ecor value increased with increasing chrome ratio and reached -473.991, -450.056 and -347.157 mV respectively.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KOCAMAN, E., KILINÇ, B., ŞEN, Ş., ŞEN, U. (2020). Krom içeriğinin Fe(18-x)CrxB2 (X=3,4,5) sert dolgu elektrotunda mikroyapı, aşınma ve korozyon davranışı üzerindeki etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 36 - Sayı: 1, 177–190. https://ajindex.com/articles/82121

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. Gramajo J., Gualco A., Svoboda H. Study of the welding procedure in nanostructured super-hard Fe- (Cr, Mo, W) - (C, B) hardfacing. Int J Refract Met Hard Mater. 105178 (2020).
  2. Holmberg K., Erdemir A. Influence of tribology on global energy consumption, costs and emissions. Friction, 5 (3), 263–284 (2017).
  3. Holmberg K., Kivikytö-Reponen P., Härkisaari P., Valtonen K., Erdemir A., Global energy consumption due to friction and wear in the mining industry, Tribol Int, 115 (5), 116–139 2017.
  4. Bedolla PO., Vorlaufer G., Rechberger C., Bianchi D., Eder SJ., Polak R., et al., Combined experimental and numerical simulation of abrasive wear and its application to a tillage machine component, Tribol Int, 127 (1): 122–128, 2018.
  5. Holmberg K., Siilasto R., Laitinen T., Andersson P., Jäsberg A. Global energy consumption due to friction in paper machines, Tribol Int, 62, 58–77, 2013.
  6. Gerhardus K., Jeff V., Thopson N., Moghissi O., Gould M., Payer J. International Measures of Prevention, Application, and Economics of Corrosion Technologies Study. NACE IMPACT Rep, 1–216, 2006.
  7. Avcıoğlu C., Özata F., Nirun H., Özbek K., Gürel Soyuer Ö., Sektörel Görünüm, Demir Çelik, 2018. Methods D. Process Selection Guide. Surf Hardening Steels Underst Basics. (Eq 1), 1–16, 2005.
  8. Zahiri R., Sundaramoorthy R., Lysz P., Subramanian C., Hardfacing using ferro-alloy powder mixtures by submerged arc welding, Surf Coatings Technol, 260, 220–229, 2014.
  9. Wei D-B., Liang H-X., Li S-Q., Li F-K., Ding F., Wang S-Y., et al., Microstructure and tribological behavior of W-Mo alloy coating on powder metallurgy gears based on double glow plasma surface alloying technology., J Min Metall Sect B Metall., 55 (2), 227–234, 2019.
  10. Wang X., Han F., Liu X., Qu S., Zou Z. Microstructure and wear properties of the Fe – Ti – V – Mo – C hardfacing alloy. 265, 583–589, 2008.
  11. Morsy M., El-Kashif E., The effect of microstructure on high-stress abrasion resistance of Fe-Cr-C hardfacing deposits., Weld World., 58 (4), 491–497, 2014.
  12. Oo HZ., Muangjunburee P., Wear behaviour of hardfacing on 3.5% chromium cast steel by submerged arc welding, Mater Today Proc,. 5 (3, Part 2), 9281–9289, 2018.
  13. Chen J-H., Hsieh C-C., Hua P-S., Chang C-M, Lin C-M., Wu PT-Y., et al. Microstructure and abrasive wear properties of Fe-Cr-C hardfacing alloy cladding manufactured by Gas Tungsten Arc Welding (GTAW), Met Mater Int, 19 (1), 93–98, 2013.
  14. Babu S., Balasubramanian V., Reddy GM., Balasubramanian TS., Improving the ballistic immunity of a