Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Salehi
مهدي صالحي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Najafi Birgani
محمد نجفي بيرگاني

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
In this study, the effect of chromium oxide added to Stellite 6 powder has been investigated. To this purpose chromium oxide powders with 10, 20 and 30 wt% were well mixed with Stellite 6 and coated on Inconel 617 substrates using plasma spraying technique. The X-ray diffraction analysis was used to detect the phases formed in powders and coatings. Microstructure, porosity and morphology of powders and coatings were studied by optical microscopy and scanning electron microscopy. The hardness of coatings was investigated by microhardness test. In order to characterization of wear resistance of coatings, the pin on disk test at room and 600 C temperature with 40N load in 1000m distance was used. Moreover, cyclic hot corrosion studies were conducted on samples in molten salt environment at 900?C for 50 hours. The results of microhardness tests and phase analysis showed that the hardness of coatings was improved with increase in the content of chromium oxide related to the increasing the amount of hard oxide particles. The coating with 30 wt% chromium oxide indicated the highest wear resistance at room and high temperatures. The investigation of wear traces in contribution with scanning electron microscopy showed that an oxide layer was formed on worn surface playing a key role in reduction of friction coefficient and improvement of wear resistance. This oxide layer was formed better at high temperature. In general, the wear mechanism was in delamination form. The results of hot corrosion tests exhibited that the coating with 30 wt% chromium oxide had the highest corrosion resistance at high temperature related to the increase in chromium oxide content. Furthermore, the increment of weight loss of aforementioned coating was parabolic. Keywords: Stellite 6, Chromium oxide, Plasma Spray, Wear, Hot corrosion.
چکيده در اين پژوهش اثر افزودن اکسيد کروم به پودر استلايت6 بر خواص پوشش‌هاي حاصل از روش پاشش پلاسمايي اتمسفري بررسي شده است. بدين منظور پودر اکسيد کروم با مقادير10، 20 و 30 درصد وزني با پودر استلايت6 درون آسياب بدون گلوله به خوبي مخلوط شد و توسط فرايند پاشش پلاسمايي اتمسفري بر روي زيرلايه‌هايي از جنس سوپرآلياژ اينکونل 617 پوشش داده شد. جهت شناسايي فازهاي موجود در پودر و پوشش‌ها آناليز پراش پرتو ايکس بر روي آن‌ها انجام شد. به منظور ارزيابي ريزساختار، تخلخل و مرفولوژي پودر و پوشش‌هاي بدست آمده از ميکروسکوپ نوري و ميکروسکوپ الکتروني روبشي استفاده شد. ‌سختي پوشش‌ها به وسيله روش سختي‌سنجي ويکرز اندازه‌گيري شد. جهت ارزيابي مقاومت به سايش پوشش‌ها، آزمون سايش گلوله بر روي ديسک در دماي محيط و در دماي 600 درجه سانتي‌گراد تحت بار 40 نيوتن در مسافت 1000 متر انجام پذيرفت. در همين راستا مقاومت به خوردگي دماي بالاي پوشش‌ها نيز در محيط خورنده و به صورت سيکلي در دماي 900 درجه سانتي‌گراد به مدت 50 ساعت ارزيابي شد. نتايج حاصل از آزمون سختي‌سنجي و فازيابي نشان داد سختي پوشش‌ها با افزايش درصد اکسيد کروم در پوشش‌ها افزايش مي يابد که اين امر به دليل افزايش ميزان ذرات سخت اکسيدي در ساختار پوشش مي‌باشد. پوشش حاوي 30 درصد وزني اکسيد کروم بيشترين ميزان مقاومت به سايش را در دماي محيط و در دماي 600 درجه سانتي‌گراد از خود نشان داده است. بررسي سطوح مسير سايش با ميکروسکوپ‌الکتروني‌روبشي، نشان دهنده تشکيل لايه اکسيدي بر روي سطح سايش يافته مي‌باشد که سهم به سزايي در کاهش ضريب اصطکاک و مقاومت به سايش پوشش‌ها داشته است. با افزايش دما شرايط براي تشکيل سريع‌تر اين لايه محافظ فراهم بوده و اين لايه سريع‌تر تشکيل شده است. مکانيزم سايش مشاهده شده عمدتا از نوع سايش ورقه‌اي مي‌باشد. نتايج حاصل از آزمون خوردگي دماي بالا نشان داد که پوشش حاوي 30 درصد وزني اکسيد کروم بيشترين ميزان مقاومت به خوردگي را در دماهاي بالا داشته است. مقاومت بيشتر اين پوشش به دليل بالاتر بودن ميزان اکسيد کروم در اين پوشش بوده است. هم‌چنين افزايش وزن اين پوشش رفتار پارابوليک از خود نشان داده است. کلمات کليدي: استلايت6، آزمون سايش، خوردگي دماي بالا، اکسيد کروم، پاشش پلاسمايي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی