Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Saatchi,Fakhreddin Ashrafizadeh
احمد ساعت چی (استاد مشاور) سیدفخرالدین اشرفی زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Payam Farahkhah
پیام فرح خواه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Formation and Characterization of Diffusive Silicon Coating on 304L Stainless Steel and CK10 Carbon Steel by Compact powder method
Surface alloying of Si into AISI 304L austenitic stainless steel (SS) and CK10 structural steel to increase their corrosion and acid resistance was attempted by employing pack cementation process. The process parameters, i.e. time and powder mixture, were considered for optimization of case depth, surface quality and the hardness profile by Taguchi approach. The coating was carried out at 850, 950 and 1050?C for 2, 5 and 10 hours in several powder mixtures of Si, Al 2 O 3 and NH 4 Cl halide activator. The coatings were characterized by means of standard metallography, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, X-ray diffraction methods and corrosion tests. The experimental results showed that Si in the coatings mainly present in the form of secondary phase including Fe 3 Si and Fe 5 Si 3. Compositional and structural analyses showed that the coating was adherent, porous and had ~8-23wt.% Si. Both the coating and substrate near the coating /substrate interface were turned into layered structure and the structure of substrate was remained face-centered cubic while coating was turned to body-centered cubic. Tests result showed that siliconization treatment improves acid resistance for CK10 but has not significant effect on 304L SS. Keywords: ck10 ; AISI 304L stainless steel; siliconizing; pack cementation; acid resistance
: اعمال پوشش های محافظ خاص بر روی قطعات ساخته شده از آلیاژهای آهنی و غیر آهنی امکان استفاده از این قطعات را در محیط های مخرب و تحت شرایط حاد میسر می سازد. پوشش دهی با سیلیسیم روشی برای افزایش مقاومت به خوردگی قطعاتی است که با محیط های مخرب در تماس هستند. در این پژوهش پوشش نفوذی سیلیسیم به روش پودری جعبه ای روی زیرلایه فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 304L و فولاد ساده کربنی اعمال گشت. برای این منظور به کمک طراحی آزمایش تاگوچی تلاش شد تا با شناخت میزان تاثیر پارامتر های فرایند روی ساختار و مورفولوژی لایه های پوشش، به پوششی بهینه از نظر ضخامت و تخلخل دست یابیم. پوششها توسط متالوگرافی نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM ، آنالیز شیمیایی نیمه کمیEDS ، پراش پرتو ایکس XRD و ریز سختی سنجی مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین مقاومت این لایه ها در برابر اسید نیتریک غلیظ تو سط آزمون غوطه وری سنجیده شد. نتایج بررسی ها نشان داد که پوشش سیلیکونایزینگ شامل دو تا چهار لایه می باشد که ضخامت آنها برای شرایط مختلف متغییر است و گاها تا میلیمتر هم میرسد. مطالعات انجام شده توسطXRD مشخص کرد که پوشش‌ها از ترکیبات بین فلزی آهن و سیلیسیم مشتمل بر فاز هایی همچون Fe 3 Si و FeSi تشکیل یافته اند و در فولاد زنگ نزن نیز علاوه بر سیلیکات های آهن فازهای نیکل و کروم داری نظیر Cr 3 Si و (Ni,Fe) 22 Si 7 و Ni 2 Si نیز مشاهده شدند. تخلخل موجود در این لایه ها به کمک پردازش تصویری به صورت کمی اندازه گیری شد و تاثیر هر یک از عوامل بر میزان تخلخل و خوردگی مورد بررسی قرار گرفت. تقریبا اکثر پوشش ها مقاومت بسیار خوبی در مقابل خوردگی اسید نیتریک از خود نشان دادند و نرخ خوردگی عموما کمتر از بود. سختی پوششها سطح را به شدت افزایش می دهند. کلمات کلیدی : فولاد زنگ نزن AISI 304 L، سمانتاسیون فشرده، پوشش نفوذی سیلیسیم

ارتقاء امنیت وب با وف بومی