Effect of Hardface Welding Using DUR 65 Electrode and Heat Treatment on Hardness and Microstructure of High Chromium Cast Iron 16%wt Cr - 2% Mo
DOI:
https://doi.org/10.14456/jriie.2025.3Keywords:
Hardface Welding, High Chromium Cast Iron, Heat TreatmentAbstract
This research investigates the effects of hardface welding and heat treatment on the hardness and microstructure of high chromium cast iron. The experimental process consists of four process. Fist, annealing of the Specimens. Next, hardface welding using DUR 65 welding electrode, hardening, and tempering process. Finally, Microstructure analysis is conducted using optical microscope and Vickers hardness testing. The experimental results reveal that the microstructure in the weld metal zone consists of carbides M7C3 alternating with eutectic structures. However, the base metal zone of all four processes exhibit carbides M7C3, Microstructure of matrix varies with the heat treatment process. Annealing specimens show a pearlite structure and Cr23C6 carbides precipitated, while those specimen to welding, hardening, and tempering process show a martensite structure and Cr23C6. Hardness testing indicates that welding and hardening have similar effects on the hardness of the weld metal zone , whereas tempering reduces the hardness. In the base metal zone, annealing specimen results in the lowest hardness, while hardening processes result in the highest hardness. However, the formation of high-hardness carbides makes the pieces brittle, resulting in cracks in the specimen that have undergone welding, hardening, and tempering process.
Downloads
References
กิตติพงษ์ กิมะพงศ์, สุรัตน์ ตรัยวนพงศ์, สุริยา ประสมทอง และ วรญา วัฒนจิตสิริ. (2559). อิทธิพลของการรองพื้นและการพอกผิวแข็งต่อสมบัติทางกล ของโลหะเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน JIS-S50C. วารสารวิศวกรรมศาสตร์ ราชมงคลธัญบุรี, 14(1), 77-86.
ภิสัก เลิศวิจิตรพันธุ์, พิศิษธิ์ธาวิน เหรียญประดับ, ณรงค์เดช พัฒนไพบูลย์ และสิทธิพงษ์ แสงอินทร์. (2560). พฤติกรรมการสึกหรอแบบขูด ขีดของลวดเชื่อมพอกผิวแข็งสเตียไลท์ 12 ในกระบวนการเชื่อม GMAW. วารสารข่ายงานวิศวกรรมอุตสาหการไทย, 3(2), 22-28.
อรรถกร จันทร์ชนะ, มนัส ศรีสวัสดิ์, ฤทธิชัย สังฆทิพย์ และ เจษฎา แก้ววิชิตร. (2566). ผลกระทบของการเจือจางต่อความต้านทานการสึกหรอของแนวเชื่อมพอกผิวแข็งหลายชั้น. วารสารวิชาการปทุมวัน, 13(36), 54–66.
ศิวะ สิทธิพงศ์ ประวิทย์ โตวัฒนะ อำนวย สิทธิเจริญชัย และ ประวิทย์ พิพิธโกศลวงศ์. (2560). การประเมินอัตราการกัดกร่อนของผิวเชื่อมพอกไส้ฟลักซ์เกรด X111-T5-K4 และ E71T-1CH8/T/9M-D, วารสารวิชาการและวิจัย มทร. พระนคร สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 11(1), 23–33.
สุรัตน์ ตรัยวนพงศ์, วรญา วัฒนจิตสิริ และกิตติพงษ์ กิมะพงศ์. (2559). โครงสร้างจุลภาคและความต้านทานการสึกหรอของโลหะเชื่อมพอกแข็งบนพื้นผิวเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง JIS-S50C.วารสารวิชาการปทุมวัน, 6(17), 23–30.
เอราวัณ ชาญพหล. (2562). การศึกษาโครงสร้างทางโลหะวิทยาของการเชื่อมพอกผิวแข็งรางรถไฟขนาด 50 ปอนด์ โดยกระบวนการเชื่อมอาร์กด้วยลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์. วารสารวิจัยมหาวิทยาลัยขอนแก่น (ฉบับบัณฑิตศึกษา), 19(3), 28-35.
นภสร พุ่มเกื้อ ,องุ่น สังขพงศ์, สลิตา เพชรสังข์. (2565). การศึกษาเปรียบเทียบสมบัติโลหะเชื่อมพอกผิวบนเหล็กกล้ารางรถไฟ BS100เกรด 900A ด้วยกระบวนการเชื่อมอาร์กด้วยลวดหุ้มฟลักซ์แตกต่าง. วารสารวิจัย มข. (ฉบับบัณฑิตศึกษา), 22(1), 97-105.
เอราวัณ ชาญพหล และบุษบากร คงเรือง.(2562). การศึกษาเปรียบเทียบชนิดของลวดเชื่อม H 350R และ E 8016 จากการเชื่อมพอกผิวแข็งรางรถไฟขนาด 100 ปอนด์/หลา โดยกระบวนการเชื่อมอาร์คโลหะด้วยลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์. วารสารวิชาการคณะเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฏลำปาง, 12(2), 96-105.
ทวี หมัดส๊ะ, ปิยะวรรณ สูนาสวน และอรจิตร แจ่มแสง. (2562). การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรการเชื่อมอาร์กโลหะแก๊สคลุมและสมบัติของโลหะเชื่อมพอกแข็งเหล็กหล่อสีเทา. วารสารวิศวกรรมศาสตร์ ราชมงคลธัญบุรี, 17(1), 103-113.
Mician M, Konar R, Hlavaty I, Winczek J & Gucwa M. (2018). The Repair of Foundry Defects in Steel Castings Using Welding Technology. Archives of Foundry Engineering, 18(2), 177-180.
Xinghui, L. (2019). Welding Repair of High Chromium Cast Iron Defects. Key Engineering Materials, 814, 229-232.
Wang, H., Yu, S.F., Khan, A.R. & Huang, A.G. (2018). Effects of Vanadium on Microstructure and Wear Resistance of High Chromium Cast Iron Hardfacing Layer by Electroslag Surfacing. Metals, 8(6), 458.
Gucwa, M., Bęczkowski, R., Winczek, J. & Wyleciat, T. (2017). The Effect of Type of Welding Sequence During Hardfacing Chromium Cast Iron for Erosion Resistance. Archives of Foundry Engineering, 17(3), 51-54.
Geng, B., Zhou, R., Li, L., Lv, H., Li, Y., Bai, D. & Jiang, Y. (2019). Change in Primary (Cr, Fe)7C3 Carbides Induced by Electric Current Pulse Modification of Hypereutectic High Chromium Cast Iron Melt. Materials, 12(1), 32.
Inthidech, S., Kosasu, P., Yotee, S. & Matsubara, Y. (2013). Effect of Repeated Tempering on Abrasive Wear Behavior of Hypoeutectic 16 mass% Cr Cast Iron with Molybdenum. Materials Transactions, 54(1), 28-35.
Kittikhun, R., Ruangdaj, T., John, T. H. P., Torranin, C. & Amporn, W. (2021). Effects of annealing treatment on microstructure and hardness in the 28 wt% Cr cast iron with Mo/W addition Journal of Metals, Materials and Minerals, 31(2), 89-95.
American Welding Society. (2011). Welding Handbook Ninth Edition Volume 4 material and application. Miami: Printed in the United States of America.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Journal of Research and Innovation in Industrial Education
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
This article is published under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY-NC-ND 4.0), which allows others to share the article with proper attribution to the authors and prohibits commercial use or modification. For any other reuse or republication, permission from the journal and the authors is required.
