Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Atapoor,Mehdi Salehi
مسعود عطاپور (استاد مشاور) مهدي صالحي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mansour Rahimi Talkhouncheh
منصور رحيمي طالخونچه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Cladding of alloy 625 to copper substrate and investigation tribological behavior of clad layer
Today, high temperature wear is a serious problem in many industrials. According to faster kinetic of surface at high temperature, wear behavior at high temperature can be completely different from wear at room temperature. At mold of continuous casting due to contacts surfaces of copper with molten steel, high temperature wear happen. In this project, Inconel 625 was cladded to pure copper with GTAW process. Microstructure of weld overlay consists of Nb- rich secondary phase at primary ? phase. Microhardness of Inconel 625 at the top of weld measured using Vicker?s microhardness employing load of 50 gf. Wear behavior of copper and Inconel 625 against H13 tool steel was investigated with high temperature pin on disk machine at 0.1 m/s linear speed. Wear behavior of pure copper at 5N vertical force from room temperature to 350 ?C and wear behavior of Inconel 625 was studied at 5, 10, 20 and 30 N vertical force from room temperature to 550 ?C. Comparing wear behavior of substrate and Inconel 625 revealed that cladding 400% improved wear behavior. Low mechanical properties, poor adherence of oxide layer to substrate and insufficient support causes to poor wear behavior of copper. Worn surfaces of Inconel 625 studied using SEM equipped with EDS analyzer. Wear debris investigated with SEM and XRD. At room temperature, abrasive and adhesive wear causes to weight loos of Inconel 625. At temperature up to 350 ?C, the glaze layer formed on worn surfaces and weight gain of Inconel 625 increased. According to XRD, the oxide layer produced in the worn surfaces was ?-Fe 2 O 3 , Fe 2 O 4 , NiFe 2 O 4 and NiCrFeO 4 . Keywords: high temperature wear, glaze layer, oxide chemistry, wear map
امروزه سايش در دماي بالا از جمله مسائل بسيار مهم در صنايع مختلف مي باشد. در دماي بالا، با توجه به افزايش فعل و انفالات سطح، رفتار سايشي مي تواند متفاوت از رفتار سايشي در دماي محيط باشد. از جمله قطعاتي که در دماي بالا در اثر سايش دما بالا دچار اضمحلال مي شوند، قالب هاي آبگرد ريخته گري مداوم است. در اين پروژه، به منظور افزايش عمر کاري اين قطعات، روکش کاري مس توسط اينکونل 625 با استفاده از فرآيند جوشکاري قوسي تنگستن- گاز انجام گرديد. بررسي هاي فازي انجام شده نشان داد که ساختار اينکونل 625 حاوي فاز زمينه ي ? به همراه محصولات ثانويه ي انجمادي غني از نيوبيوم مي باشد. ميکروسختي روکش ايجاد شده در نزديکي سطحHV 338 اندازه گيري شد. رفتار سايشي مس زيرلايه در نيروي 5 نيوتن در دماهاي محيط، 150 و 350 درجه سانتي گراد و رفتار سايشي اينکونل 625 در دماهاي محيط، 150، 350 و 550 درجه سانتي گراد تحت نيروهاي 5، 10، 20 و 30 نيوتن با استفاده ار فولاد H13 عمليات حرارتي شده به عنوان جفت سايشي در سرعت ثابت m/s 1/0، مورد بررسي قرار گرفت. مقايسه ي رفتار سايشي مس با اينکونل 625 در دماهاي ياد شده نشان داد که روکش کاري موجب بهبود400% رفتار سايشي شده است. علت رفتار سايشي ضعيف مس را مي توان خواص مکانيکي پايين مس، عدم جسبندگي لايه ي اکسيدي به سطح، عدم بارپذيري اين لايه و عدم پشتيباني مکانيکي مس از لايه ي اکسيدي توليد شده دانست. سطوح سايش يافته اينکونل 625 و محصولات سايشي توليد شده با استفاده از ميکروسکوپ الکتروني روبشي مجهز به شناساگر عناصر و آزمون پراش پرتو ايکس مورد بررسي قرار گرفت. در دماي محيط، سايش با مکانيزم خراشان و چسبان موجب کاهش وزن اينکونل 625 گرديد. در دماهاي بالاتر از 350 درجه سانتي گراد، لايه ي اکسيدي مقدار زيادي از سطح را پوشش داد. در نيروي 5 نيوتن و دماي 550 درجه سانتي گراد، با تشکيل يک لايه ي اکسيدي بر روي کل سطح، کاهش وزن اينکونل 2/1- ميلي گرم به دست آمد. جنس لايه ي اکسيدي در اين نمونه Fe 3 O 4 بود. ذرات اکسيدي ديگري نظير Fe 2 O 3 ، ، NiCrO 4 و NiFeO 4 نيز در شرايط مختلف تريبوسيستم بر روي سطح تشکيل گرديد. کليدواژه: روکش کاري جوشي، سايش دما بالا، لايه ي اکسيد لغزنده، ترکيب محصولات سايشي، نقشه سايش

ارتقاء امنیت وب با وف بومی