Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed mehran Nahvi,Mehdi Salehi
سيدمهران نحوي (استاد راهنما) مهدي صالحي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hamid Gharaei
حميد قارائي

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.
چکيده در اين پژوهش آلياژ پيوندي نيکل – آلومينيوم و مفتول آلومينيوم خالص تجاري روي زير لايه‌اينکونل 718 اعمال گرديد و ترکيب بين فلزي NiAl تشکيل شد. جهت پوشش دهي زيرلايه اينکونل 718 از روش روکش کاري جوشي با فرايند جوشکاري قوسي تنگستن گاز استفاده شد. پارامترهاي متغير در اين عمليات عبارت‌اند از شدت‌جريان، ولتاژ و ميزان گاز ورودي. با توجه به آرايه‌هاي انتخاب‌شده در طراحي آزمايش تاگوچي، 9 آزمايش طراحي و اجرا گرديد. سپس به‌منظور به دست آوردن پارامترهاي بهينه، تمامي نمونه ها تحت آزمون هاي سايش و سختي قرارگرفتند. پارامترهاي بهينه براي شدت جريان، ولتاژ و ميزان گاز ورودي به ترتيب برابر با 90 آمپر، 15 ولت و 12 ليتر بر دقيقه بدست آمد. در ادامه آزمايشي مطابق با پارامترهاي بهينه انجام شد. همچنين ميزان تأثير هر پارامتر بر نتايج حاصل از سختي و سايش بررسي گرديد. مورفولوژي و ترکيب شيميايي پوشش توليدشده با پارامترهاي بهينه با استفاده از ميکروسکوپ نوري، ميکروسکوپ الکتروني روبشي، آناليز پراش پرتوايکس و آناليز EDS موردمطالعه قرار گرفتند. به دليل وجود رقت، نفوذ عناصر مختلف از زيرلايه به درون پوشش مشاهده شد. نتايج نشان داد که اين نفوذ عناصر باعث تغيير در ساختار و فازهاي موجود در پوشش گرديده است. همچنين رفتار اکسيداسيون نمونه بهينه با دو نمونه ديگر از آزمايشات قبلي مورد مقايسه قرارگرفته شد. از نتايج بدست آمده از اين آزمون، ميزان تشکيل کمتر لايه اکسيدي و رفتار پارابوليکي بهتر نمونه بهينه بود. آزمون سايش در هر دو دماي محيط و 400 درجه سانتي گراد به روش پين روي ديسک انجام پذيرفت. نتايج نشان داد که در دماي 400 درجه سانتي گراد لايه فشرده اکسيدي روي سطح نمونه‌ها تشکيل شد و در اين دما کاهش وزن محسوسي نسبت به سايش در دماي محيط از خود نشان نداد. کلمات کليدي: طراحي آزمايش، ترکيب بين فلزي NiAl، روکش‌کاري جوشي، اکسيداسيون، سايش دماي بالا

ارتقاء امنیت وب با وف بومی