Skip to main content
SUPERVISOR
حمیدرضا سلیمی جزی (استاد راهنما) محمدعلی گلعذار (استاد راهنما) رضا سلطانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Fariba Nourbakhsh
فریباالسادات نوربخش

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
In the current study, effects of sealing treatment by electroplating process on the corrosion and wear resistance of Ni-based NiCrBSi coatings deposited by flame spraying were investigated. Flame sprayed coatings produced had high porosity and low adhesion to substrate. Thus, these coatings were remelted by using oxyacetylene torch at 1100 °C. In order to seal flame sprayed NiCrBSi coatings, electroplating process in nickel chloride bath at 60 °C and pH=4 was performed. Microstructural characterization was carried out using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffraction pattern (XRD). The amount of porosity of these coatings were determined by image analyser software (Clemex). Also hardness test, wear test and corrosion test were carried out. Cyclic polarization test was done in order to investigation corrosion resistance of coatings. Wear test was carried out at two temperatures, 25 and 400 °C. Results showed that remelting process decreased the amounts of porosities and surface roughness, eliminated splat boundaries and improved metallurgical bonding between the coating and substrate. Microstructure of coatings consisted of solid solution Ni-rich matrix with Ni-Ni 3 B eutectic, hard boride and carbide precipitates. In the remelted coatings, microstructure was similar to the as-sprayed samples but with coarser precipitated particles. Results of X-ray diffraction patterns revealed some phases such as ?-Ni, Ni 3 B, CrB and Cr 7 C 3 in the as-sprayed and remelted coatings. Remelting process decreased the coating porosity and microhardness. Cyclic polarization results showed that by sealing the pitting corrosion resistance is increased. However no difference was observed between the wear resistance of sealed and unsealed coatings. It was also observed that the oxid layer is created on the surface during high temperature wear test. Keywords: Flame spray, NiCrBSi coating, microstructure, porosity, wear resistance, corrosion
در تحقیق حاضر اثر عملیات آب بندی به روش آبکاری الکتریکی روی مقاومت به خوردگی و سایشی پوشش‌های خودگداز پایه نیکل NiCrBSi اعمال شده به روش پاشش شعله‌ای بررسی شد. از عمده معایب پوشش‌های پاشش شعله‌ای تخلخل بالا و چسبندگی پایین به زیرلایه می باشد. از این ‌رو پوشش‌ها، بعد از پاشش توسط شعله اکسی‌استیلن در دمای ???? درجه سانتی‌گراد تحت عملیات ذوب مجدد قرار گرفتند. سپس به منظور آب بندی این پوشش ها از روش آبکاری الکتریکی در حمام کلرید نیکل و دمای 60 درجه سانتی گراد و pH برابر با 4 استفاده شد. ارزیابی پوشش‌های ایجاد شده و تعیین اثر عملیات آب بندی روی خواص پوشش‌های پاششی و ذوب مجدد شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز طیف‌سنج اشعه ایکس، روش پراش پرتو ایکس، ریزسختی سنجی، تخلخل‌سنجی با نرم‌افزار کلمکس و زبری سنجی انجام شد. در ادامه آزمون پلاریزاسیون چرخه ای جهت بررسی مقاومت به خوردگی نمونه ها و آزمون سایش در دماهای محیط و 400 درجه سانتی گراد به منظور تعیین مقاومت به سایش آنها انجام شد. نتایج نشان داد که ذوب مجدد باعث کاهش تخلخل و زبری سطح، حذف مرز بین اسپلت‌ها و بهبود پیوند متالورژیکی بین پوشش و زیرلایه شده است. ریزساختار پوشش از یک زمینه محلول جامد غنی از نیکل با یوتکتیک Ni-Ni 3 B به همراه رسوبات سخت کاربید بور و کروم تشکیل شده است. نمونه پاششی ریزساختار بسیار ریز دارد. در نمونه‌های پاشش و ذوب مجدد شده ریزساختار مشابه نمونه پاششی است با این تفاوت که رسوبات درشت‌تری مشاهده شد. نتایج پراش پرتو ایکس حضور فازهای -Ni? ، Ni 3 B، CrB و Cr 7 C 3 را در نمونه پاششی و نمونه‌ی پاشش و ذوب مجدد شده نشان داد. ذوب مجدد باعث کاهش قابل‌توجه تخلخل پوشش از مقدار میانگین ?? درصد برای نمونه پاشش شده به 5 درصد برای نمونه پاشش و ذوب مجدد شده در دمای ???? درجه سانتی‌گراد شد. ریزسختی نمونه‌های پاشش و ذوب مجدد شده به علت انحلال رسوبات و یا رشد رسوبات قبلی در ساختار پوشش کاهش یافته است. دلیل دیگر این کاهش سختی افزایش نفوذ آهن از زیرلایه به داخل پوشش در اثر عملیات ذوب مجدد می باشد. نتایج آزمون پلاریزاسیون چرخه ای روی نمونه های آب بندی نشده و آب بندی شده نشان داد که با پر کردن تخلخل های سطحی پوشش توسط فرایند آبکاری الکتریکی مقاومت به خوردگی حفره ای نمونه های آب بندی شده افزایش یافته است. این درحالی است که در مقاومت به سایش نمونه های آب بندی شده و آب بندی نشده تغییر محسوسی مشاهده نشد. اکسیداسیون در آزمون سایش دمای بالا روی سطح اثر سایشی موجب ایجاد یک لایه بین گلوله و دیسک شده و درنتیجه سایش پوشش را کاهش می دهد. کلمات کلیدی: پاشش شعله‌ای، ذوب مجدد، پوشش NiCrBSi، ریزساختار، مقاومت به سایش، مقاومت به خوردگی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی