تأثیر افزودن کاربید تنگستن بر مقاومت به سایش کامپوزیت‌های مولایت-کاربید تنگستن سینترشده به روش تف‌جوشی پلاسمای جرقه‌ای

نویسندگان

1 مربی، پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 دانشیار، پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران

4 دانشیار، پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران

5 دانشیار، پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران

doi
10.30501/jamt.2022.350273.1236
چکیده

هدف از این پژوهش، بهبود مقاومت به سایش سرامیک‌های مولایتی به‌عنوان یکی از مهم‌ترین سرامیک‌های مهندسی از طریق افزودن ذرات کاربید تنگستن است. برای این منظور، کامپوزیت‌های مولایت-کاربید تنگستن بدون و با افزودن 5، 10 و 15 درصد وزنی ذرات کاربید تنگستن توسط روش تف‌جوشی پلاسمای جرقه‌ای تولید شدند. علاوه ‌بر این، به‌منظور بررسی اثر دمای تف‌جوشی بر مقاومت به سایش کامپوزیت‌های مولایت-کاربید تنگستن، فرایند تف‌جوشی پلاسمای جرقه‌ای در دماهای 1300، 1350، 1400 و 1450 درجه سلسیوس به‌مدت 4 دقیقه و با اعمال فشار 30 مگاپاسکال به انجام رسید. نتایج آزمون پین روی دیسک بیانگر آن است که با افزایش درصد وزنی ذرات کاربید تنگستن و افزایش دمای تف‌جوشی تا 1400 درجه سلسیوس، مقاومت به سایش کامپوزیت‌های مولایت-کاربید تنگستن افزایش یافته است، درحالی‌که افزایش دمای سینتر تا محدوده 1450 درجه سلسیوس، به‌دلیل افت خواص مکانیکی و تشکیل فاز W2C، به کاهش مقاومت به سایش منجر شده است. نتایج آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی بیانگر ایجاد سازوکار‌های سایش خراشان و لایه‌ای شدن در سطح و مسیر سایش در نمونه‌های مولایتی با و بدون ذرات تقویت‌کننده کاربید تنگستن است.