Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Salehi,Morteza Shamanian esfahani
مهدي صالحي (استاد راهنما) مرتضي شمعانيان اصفهاني (استاد مشاور)
 
STUDENT
Alireza Kheirandish
عليرضا خيرانديش

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Evaluation of Tribological Behavior of Stellite6 Coating on Inconel 617 Substrate
The aim of this present research is to evaluate the tribological behavior of stellite6 coatings on Inconel 617 substrate. Numerous investigations carried out for selecting and improving surface coatings to reduce surface failure of materials in various industries. Superalloys consist of nickel base, iron-nickel base and cobalt base materials used extensively in petroleum, gas and petrochemical industries. Inconel 617 is a nickel base superalloy that has extensive uses because of its high corrosion and oxidation resistance at high temperatures. In this order, cobalt base superalloys such as stellite6 with the chemical composition of Co, 28Cr, 4.5W, 1.1C are good candidates due to their high wear and erosion resistance behavior. In this research stellite6 coating in various passes deposited by use of pulse TIG welding after determining of optimum parameters by use of Taguchi method of experiment design. Microstructural properties were investigated by optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive spectroscopy (EDS). These results showed that at the surface of coatings, chromium and cobalt rich carbides formed. Line scanning EDS showed that dilution of nickel decreases and microhardness increases by increase of passes. The Pin-on-disc wear tests were used to study the tribological properties of the samples. Results showed that by increasing of passes, the wear resistance increased. The ball-on-disk wear test at high temperature (600 C) were carried out. Scanning electron microscopy, x-ray diffraction and microhardness showed that by oxide adhesion formation on the stellite6 coatings surface, the wear resistance at high temperature compare to inconel 617 substrate increases. Keywords: Superalloy, Stellite6, Wear behavior, Cladding, Inconel 617.
چکيده هدف از پژوهش حاضرارزيابي رفتار تريبولوژيکي پوشش استلايت 6 برروي زير لايه اينکونل617 مي باشد. تحقيقات گسترده اي به منظور انتخاب و بهبود پوشش هاي سطحي براي کاهش ميزان تخريب سطوح مواد درصنايع مختلف انجام شده است. سوپرآلياژها شامل آلياژهاي پايه نيکل، پايه آهن- نيکل وپايه کبالت هستندکه بطور گسترده در صنايع نفت و گاز و پتروشيمي استفاده مي شوند. اينکونل 617، سوپرآلياژ پايه نيکل است که به دليل مقاومت مناسب در برابرخوردگي واکسيداسيون در دماهاي بالا به طور گسترده استفاده مي شوند. يکي از مشکلات اين سوپرآلياژ تخريب سطحي در اثرسايش دردماي بالا ومحيط هاي تحت فرسايش مي باشد. لذا به دليل هزينه بالاي قطعات ساخته شده از اين مواد استفاده از پوشش هاي مقاوم به سايش به منظور بهبود خواص سطحي آنها اهميت يافته است. به همين منظور سوپرآلياژهاي پايه کبالت همچون استلايت6 باترکيب شيميايي ( Co, 28Cr ,4.5W ,1.1C )، که رفتار مناسبي در برابر سايش و فرسايش دارند، گزينه مناسبي به نظر مي رسند. دراين پژوهش بااستفاده از روش جوشکاري قوس تنگستن-گاز با جريان پالسي، پس از تعيين پارامترهاي مناسب جوشکاري با استفاده از طراحي آزمايش تاگوچي پوششي از استلايت 6 برروي زيرلايه اينکونل617 در پاس هاي مختلف اعمال شد. سپس به منظور ارزيابي خواص ريزساختاري آزمون هاي متالوگرافي نوري، SEM، XRD، EDS و ميکروسختي انجام شد. بررسي هاي متالوگرافي وتفرق اشعه ايکس و طيف سنج انرژي ، از سطح روکش تشکيل کاربيد هاي غني از کرم و کبالت را نشان دادند. آناليزخطي طيف سنج انرژي کاهش تدريجي نيکل در ساختار روکش و افزايش سختي را با افزايش تعداد پاس نشان داد. ارزيابي رفتار تريبولوژيکي دماي پايين با آزمون پين برروي ديسک انجام شد. نتايج نشان دادند که با افزايش تعداد پاس از روکش استلايت 6 برروي زيرلايه مقاومت به سايش افزايش يافته است. همچنين به منظور ارزيابي رفتار سايشي در دماي بالا آزمون گلوله برروي ديسک در دماي 600 درجه سانتي گراد انجام شد. بررسي هاي ميکروسکوپ الکتروني روبشي، طيف سنج انرژي، تفرق پرتوي ايکس و سختي نشان دادند که با ايجاد لايه هاي اکسيدي چسبنده برروي سطح، مقاومت به سايش در دماي بالا براي نمونه پوشش داده شده بااستلايت6 نسبت به زيرلايه اينکونلي افزايش داشته است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی