Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Saatchi,Mahmood Monir-vaghefi
احمد ساعت چی (استاد راهنما) سیدمحمود منیرواقفی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Amirmahdi Shabani
امیرمهدی شبانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

The effect of Cr3C2-NiCr coating using HVOF technique in decreasing metal dusting of HP alloy
One of the most important types of destruction is corrosion in high temperatures which consists of reactions of metal with gas or molten metal. Metal dusting is a reaction between metal and gas at temperatures up to 600 O C or higher that occurs in reformer tubes during exposing to a carbon contained gas and in direct iron-ore reduction industry. The aim of this study is to decrease metal destruction or to prevent reaction between metal and environment by applying suitable coatings. For this, the selective substrate was HP steel alloy which is used in reformer tubes. The cut sections from the mentioned alloy were coated by Cr 3 C 2 -NiCr coating using HVOF technique and then exposed to methane gas at 680 and 800 O C. The samples before and after deposition were evaluated using SEM, XRD and EDS techniques. The results showed significant decreases of graphite deposited through reducing diffusion of carbon in sample surface in both temperatures and also generation of stable chromium oxides, especially in 800 O C. Also it was found that the influence of coating in 680 °C was more than that of 800°c. The reduction of diffusion rate of carbon as a result of deposition in 680°c and 800°c was 30% and 10% respectively. Moreover, the substrate surface was protected by the coating which generates a protective and adhesive barrier. Keywords Metal dusting, Cr 3 C 2 -NiCr coating, HP, HVOF.
یکی از مهم ترین انواع خوردگی ، خوردگی در دماهای بالاست که شامل واکنش های فلز با گاز و یا فلز با مذاب می شود. متال داستینگ (گرده شدن فلز) از جمله واکنش های فلز با گاز در دماهای حدود 600 درجة سانتی گراد به بالاست که در لوله های ریفرمر که در تماس با فاز گازی حاوی کربن هستند و در صنایع تولید آهن به روش احیای مستقیم، بوجود می آید. در این پژوهش برآنیم تا با ایجاد یک پوشش مناسب، از واکنش بین فلز و محیط جلوگیری کرده و یا درصد تخریب فلز را کاهش دهیم. بدین منظور زیر لایة منتخب، فولاد آلیاژی HP است که در لوله های ریفرمر استفاده می شود. قطعات برش داده شده از آلیاژ مذکور بوسیلة پوشش Cr 3 C 2 -NiCr و به روش HVOF پوشش دهی شده و سپس در محیط گازی حاوی گاز متان در دمای 680 و 800 درجه سانتی گراد قرار گرفتند. نمونه ها قبل و بعد از پوشش دهی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی) SEM (، پراش پرتو ایکس(XRD) و میکرو آنالیز EDS مورد بررسی سطحی و مقطعی قرار گرفتند. نتیجه کاهش محسوس رسوب گرافیت با کاهش نفوذ کربن بر روی سطح نمونه در هر دو دما و همچنین تشکیل اکسیدهای کروم پایدار مخصوصا در دمای 800 درجه سانتی گراد بود. همچنین مشخص شد که تاثیر پوشش در دمای 680 درجه سانتی گراد بیشتر از دمای 800 درجه سانتی گراد بود. نرخ نفوذ کربن در دمای 680 درجه سانتی گراد بر اثر پوشش دهی 30 درصد و در آزمون دوم(800 درجه سانتی گراد) 10 درصد کاهش یافت. علاوه بر این، پوشش با ایجاد سدی محافظ و چسبنده، سطح زیرلایه فلزی را به خوبی محافظت کرد. کلمات کلیدی : گرده شدن فلز، HP، پوشش Cr 3 C 2 -NiCr، HVOF.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی