Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed mehran Nahvi,Mehdi Salehi
سیدمهران نحوی (استاد راهنما) مهدی صالحی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hamid Gharaei
حمید قارائی

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Development of NiAl intermetallic coating by gas tungsten arc welding process and its properties surface study
In this research, the NiAl intermetallic compound was created by applying the bond alloy nickel – aluminum and commercially pure wire on Inconel 718. In order to cover the subsurface of Inconel 718, the gas tungsten arc welding process was used. The variations of parameters in this operation are current, voltage and gas flow. According to selected arrays in Taguchi experimental design, the total numbers of 9 tests were performed. Then, in order to obtain the optimum parameters, all of the samples were examined under wear and hardness tests. The optimum parameters for current, voltage and gas flow were obtained equal 90A, 15V and 12 lit/min, respectively. In the following an experiment was done according to optimum parameters. Furthermore, the effect of each parameter on results of hardness and abrasion was studied. The morphology and chemical composition of the produced coating with optimized parameters were studied using optical microscopy, scanning electron microscopy, EDS and XRD analysis. The main reason of different elements diffusion from substrate into the coating was dilution. The results shown, diffusion caused the changes in the structures and phases of the coating. In addition, the oxidation behavior of optimum sample was compared with two other samples obtained from previous examinations. The obtained results indicated the less oxide layer formation and better parabolic behavior in optimum sample. Abrasive tests in both ambient temperature and 400 ° C were carried out by a pin on disk. The results demonstrated that the oxide dense layer was formed in 400 ° C and it was not observed a significant weight loss in this temperature than ambient temperature. Keywords: Experimental design, NiAl intermetallic compounds, Cladding, Oxidation, High temperature wear.
در این پژوهش آلیاژ پیوندی نیکل – آلومینیوم و مفتول آلومینیوم خالص تجاری روی زیر لایه‌اینکونل 718 اعمال گردید و ترکیب بین فلزی NiAl تشکیل شد. جهت پوشش دهی زیرلایه اینکونل 718 از روش روکش کاری جوشی با فرایند جوشکاری قوسی تنگستن گاز استفاده شد. پارامترهای متغیر در این عملیات عبارت‌اند از شدت‌جریان، ولتاژ و میزان گاز ورودی. با توجه به آرایه‌های انتخاب‌شده در طراحی آزمایش تاگوچی، 9 آزمایش طراحی و اجرا گردید. سپس به‌منظور به دست آوردن پارامترهای بهینه، تمامی نمونه ها تحت آزمون های سایش و سختی قرارگرفتند. پارامترهای بهینه برای شدت جریان، ولتاژ و میزان گاز ورودی به ترتیب برابر با 90 آمپر، 15 ولت و 12 لیتر بر دقیقه بدست آمد. در ادامه آزمایشی مطابق با پارامترهای بهینه انجام شد. همچنین میزان تأثیر هر پارامتر بر نتایج حاصل از سختی و سایش بررسی گردید. مورفولوژی و ترکیب شیمیایی پوشش تولیدشده با پارامترهای بهینه با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز پراش پرتوایکس و آنالیز EDS موردمطالعه قرار گرفتند. به دلیل وجود رقت، نفوذ عناصر مختلف از زیرلایه به درون پوشش مشاهده شد. نتایج نشان داد که این نفوذ عناصر باعث تغییر در ساختار و فازهای موجود در پوشش گردیده است. همچنین رفتار اکسیداسیون نمونه بهینه با دو نمونه دیگر از آزمایشات قبلی مورد مقایسه قرارگرفته شد. از نتایج بدست آمده از این آزمون، میزان تشکیل کمتر لایه اکسیدی و رفتار پارابولیکی بهتر نمونه بهینه بود. آزمون سایش در هر دو دمای محیط و 400 درجه سانتی گراد به روش پین روی دیسک انجام پذیرفت. نتایج نشان داد که در دمای 400 درجه سانتی گراد لایه فشرده اکسیدی روی سطح نمونه‌ها تشکیل شد و در این دما کاهش وزن محسوسی نسبت به سایش در دمای محیط از خود نشان نداد. کلمات کلیدی: طراحی آزمایش، ترکیب بین فلزی NiAl، روکش‌کاری جوشی، اکسیداسیون، سایش دمای بالا

ارتقاء امنیت وب با وف بومی