Skip to main content
SUPERVISOR
Ali Shafyei,MohammadReza Toroghinejad
علي شفيعي (استاد راهنما) محمدرضا طرقي نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Abootalebi najaf abadi
محمد ابوطالبي نجف ابادي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Characterization of WC-Co and stellite 6 coatings applied on stainless steel 316 by HP/HVOF and investigation the corrosion behavior of the coatings in molten zinc bath
: In this study, WC-Co and stellite 6 coatings were produced by HP/HVOF process and characterized. Also, corrosion behavior of the coatings was investigated after 14 days of immersion in molten zinc pool. Different chemical compositions WC-Co (WC-12Co، WC-17Co and WC-10Co-4Cr) and stellite 6 powder were used as feed powders. Evaluation of microstructure and properties of obtained coatings was done by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM). XRD’s result of WC-Co coatings revealed presence of negligible amounts of W 2 C and Co 6 W 6 C phases, which indicates very low decarborizing of WC phase. In the case of stellite 6, presence of Cr 7 C 3 and Cr 23 C 6 carbide phases and CoC x and Co 6 W 6 C cobalt riched phases was observed, which results in high hardness coating and low wear rate. Microhardness measurments showed that WC-10Co-4Cr coating has the highest hardness among WC coatings of 1280 vickers. While hardness of stellite 6 was 640 vickers. The ball-on-disk test with 1000 m sliding distance at 450?C was used to hot wear resistance assessment of coatings. The results indicated that the WC-10Co-4Cr coating exhibits maximum wear resistance. The main wear mechanisms was adhesive for WC coatings and adhesive-abrasive for stellite 6 coating. SEM/EDS was used in order to investigate the corrosion behaviour of the coatings. At cross section of WC-12Co and WC-10Co-4Cr coatings some cracks were observed where diffused element in these cracks was aluminium. No crack was observed in stellite 6 coating, due to high percent of cobalt in this coating. Aluminium diffusion in this coating was higher than zinc diffusion and resulted in a continous layer at the coating-substrate and interface. Keywords: WC-Co cermet, stellite 6, HP/HVOF process, molten zinc, hot wear
چکيده در اين پژوهش پوشش‌هاي کاربيد تنگستن- کبالت و کامپوزيت استلايت 6 به روش HP/HVOF ساخته و مشخصه‌يابي گرديد و انحلال آن‌ها بعد از 14 روز غوطه‌وري در مذاب روي بررسي شد. در اين رابطه از ترکيبات مختلف پودر کاربيد تنگستن (WC-12Co، WC-17Co و WC-10Co-4Cr) و پودر استلايت 6 استفاده شد. جهت تعيين فازهاي توليد شده در طي فرايند پوشش‌دهي از پراش پرتو ايکس (XRD) و براي بررسي ريزساختار آن‌ها از ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM) استفاده گرديد. بر اساس الگوي XRD براي پوشش‌هاي WC-Co، حضور فازهاي ترد W 2 C و Co 6 W 6 C ناچيز بود، که بيانگر ميزان دکربوره شدن بسيار پايين فاز کاربيد تنگستن است. در الگوي XRD پوشش استلايت 6 حضور فازهاي کاربيدي Cr 7 C 3 و Cr 23 C 6 و فازهاي غني از کبالت CoC x و Co 6 W 6 C که نقش عمده‌اي در افزايش سختي و کاهش نرخ سايش پوشش دارند، مشاهده شد. سختي نمونه‌ها به کمک آزمون سختي‌سنجي اندازه‌گيري شد. در بين پوشش‌هاي WC-Co، پوشش WC-10Co-4Cr با سختي 1280 ويکرز بالاترين سختي را از خود نشان داد. در حاليکه پوشش استلايت 6 سختي 640 ويکرز را داشت. آزمون سايش گلوله بر روي ديسک در دماي 450 درجه سانتي‌گراد انجام گرفت و سپس سطوح سايش توسط ميکروسکوپ الکتروني مورد بررسي قرار گرفت. پوشش WC-10Co-4Cr مقاومت به سايش بالاتري را از خود نشان داد و مکانيزم سايش در اين پوشش‌ها غالباً سايش چسبان بود. پوشش استلايت 6 مکانيزم سايش چسبان و خراشان را از خود نشان داد. به منظور بررسي رفتار پوشش‌هاي ايجاد شده و آناليز فازهاي توليدي در حين غوطه‌وري در روي مذاب از ميکروسکوپ الکتروني و آزمون طيف سنج انرژي استفاده شد. برخلاف پوشش WC-17Co در سطح مقطع پوشش‌هاي WC-12Co و WC-10Co-4Cr ترک‌هايي مشاهده شد که عنصر نفوذکننده به اين ترک‌ها، عمدتاٌ آلومينيوم بود. در پوشش استلايت 6 نيز هيچ ترکي مشاهده نگرديد که به دليل وجود درصد بالاي زمينه‌ي کبالت در پوشش است. در اين پوشش آلومينيوم با سرعت بالاتري نسبت به روي در پوشش نفوذ کرد و در فصل مشترک پوشش و زيرلايه، يک باند پيوسته تشکيل داد. کلمات کليدي: سرمت کاربيد تنگستن- کبالت، استلايت 6، فرايند HP/HVOF، مذاب روي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی