Effect of Mechanical Properties of AISI 1018 Steel Surface Coating Stellite 6 by GTA Method

Abstract

Metal technology, surface coating operationsplays an important role. The purpose of surface coating operations, modification ofthe covered surface, improve the mechanical propertiesof the surface low, even develop. In this study, Tungsten Inert Gas (TIG) welding method and cobalt-based alloy produced by Deloro Stellite Group Stellite 6 wire made of low-carbon coatingon the surface of AISI 1018 steel. As a result ofthecoating process, the coated surface microstructures examined sections. Scanningelectron microscopy (SEM) images taken, and energy dispersive spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD) analyzes were conducted. Map of the line element analysis method and analysis covering Stellite 6 alloy, cobalt chrome and diffusion of AISI 1018 steel was investigated. Micro-hardness measurements and wear tests were carried out as a mechanical test specimens.

Keywords

• TIG Welding, Stellite6, AISI1018,abrasive wear

AISI 1018 Çelik Yüzeyine GTA Yöntemiyle Stellite 6 Kaplamanın Mekanik Özelliklere Etkisi

Öz

Metal teknolojilerinde, yüzey kaplama işlemleri önemli bir yer tutmaktadır. Yüzey kaplama işlemlerinin amacı, kaplanan yüzeyin modifikasyonuyla, yüzeyin düşük mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi, hatta geliştirilmesidir. Bu çalışmada, Tungsten InertGas (TIG) kaynak yöntemiyle, DeloroStelliteGroup tarafından üretilen kobalt bazlı alaşım Stellite 6 tel, düşük karbonlu AISI 1018 çelik yüzeyi üzerine kaplama yapılmıştır. Yapılan kaplama işlemi sonucunda, kaplanan yüzey kesitlerinin mikroyapıları incelenmiştir. Tarama elektron mikroskobu (SEM) görüntüleri alınıp, enerji dağılım spektroskopisi (EDS) ve X-ışınları kırınımı (XRD) analizleri yapılmıştır. Çizgi analizi yöntemi ve element haritası analizleri ile Stellite 6 kaplama alaşımından, AISI 1018 çeliğine krom ve kobalt difüzyonu incelenmiştir. Mekanik test olarak numunelere mikrosertlik ölçümleri ve aşınma deneyleri uygulanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• TIG Kaynak, Stellite 6, AISI 1018, abrasif aşınma

References

1. Frenk A., Vandyoussefi M., Wagniere J. D., Zryd A., Kurz W., Analysis of TheLaserCladdingProcessForStellite On Steel, MetallurgicalandMaterialsTransactions B, Volume 28B, 501, June 1997.
2. Tosun, G., TIG Yöntemi Kullanılarak AISI 1010 Çeliğinin Yüzeyinde Oluşturulan Ni/WC Kaplamanın Metalurjik Uyum Karakterizasyonunun İncelenmesi, Mühendis ve Makina 52, 618:71-77, 2011.
3. Arabacı, U., Supap Yüzeylerinin TIG Kaynak Yöntemi İle Kaplanması ve Aşınma Özelliklerinin İncelenmesi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 48-63, 2009.
4. Brooks R.C., HeatTreatment, StructureandProperties of NonferrousAlloys, AmericanSocietyForMetals, USA, 1982.
5. Çelik H., Osma A., Çimenoğlu H., Kayalı E. S., Kobalt Esaslı İki Alaşımın Yüksek Sıcaklıklardaki Aşınma Davranışları, 7. Uluslararası Metalurji ve Malzeme Kongresi, Ankara, 1993.
6. Yaz M., Çelik H., Co Esaslı Süper Alaşımlar ile Kaplanan Düşük Karbonlu Çeliklerin Mikroyapı İncelemeleri, Doğu Anadolu Bölgesi Araştırmaları, 2006.
7. Kashani H., Amadeh A., Ghasemi H. M., Roomand High TemperatureWearBehaviors of NickelandCobalt Base WeldOverlayCoatings on Hot ForgingDies, Wear 262, 800-806, 200 Çömez E., Çelik H., Kobalt Esaslı Elektrotlarla Kaplanan Malzemelerin İç Yapı ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi, F.Ü. Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 16(4), 633-641, Elazığ, 2004.
8. Gomes R., Henke S., D’Oliveira A. S., Microstructural Control of Co-Based PTA Coatings, MaterialsResearch 15(5):796-800, 2012.

9. Hyung J. K., Byoung H. Y., Chang H. L., SlidingWearPerformance in MoltenZn-Al Bath of Cobalt-BasedOverlayersProducedByPlasma-TransferredArcWeld-Surfacing, Wear 254, 408-414, 2003.
10. Buta Singh Sidhu, Puri D., Prakash S., MechanicalandMetallurgicalProperties of PlasmaSprayedandLaserRemelted Ni-20Cr and Stellite-6 Coatings. Journal of MaterialsProcessing Technology 159, 347-355, 2005.
11. Zhu Y. Z., Yin Z. M., Teng H., PlasmaCladding of Stellite 6 Powder On Ni76Cr19AlTi ExhaustingValve, Trans. Nonferrous Met. Soc. China 17, 35-40, 2007.
12. Uygur, I., Microstructure and wear properties of AISI 1038H steel weldments, Industrial Lubrication and Tribology, 58 (6), 303-311, 2006.
13. Hou Q. Y., Gao J. S. Zhou F., MicrostructureandWearCharacterisstics of CobaltBasedAlloyDepositedByPlasmaTransferredArcWeldSurfacing, Surface&Coatings Technology 194, 238-243, 2005.
14. Gholipour A., Shamanian M., Ashrafizadeh F., MicrostructureandWearBehavior of Stellite 6 Cladding On 17-4 PH Stainless Steel, Journal of AlloysandCompounds 509, 4905-4909, 2011
15. Jeshvaghani R. A., Shamanian M., Jaberzadeh M., Enhancement of WearResistance of DuctileIronSurfaceAlloyedByStellite 6, Materialsand Design 32, 2028-2033, 2011.