Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Saatchi,Ahmad KermanPour,Fakhreddin Ashrafizadeh
احمد ساعت چی (استاد راهنما) احمد کرمانپور (استاد مشاور) سیدفخرالدین اشرفی زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Farhad Shahriari Nogorani
فرهاد شهریاری نوگورانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1381

TITLE

The formation, microstructural evaluation and high temperature behavior study of Al-Ti coatings on nickel-based superalloy B-1900
In this thesis, Friction Stir Processing (FSP) was used to develop surface Al-Al 2 O 3 nanocomposite on Al2024 plate. A new procedure was introduced for applying the reinforcement particles in which 10 volume percent of Al 2 O 3 nanopowder, as the reinforcement, was added to the aluminum powder and milled for 1 hour. Composite powder was applied on Al2024 plate by atmosphere plasma spray and then the FSP was performed on the plate. In order to optimize the FSP parameters, microstructural and hardness evaluation were done. Optimized parameters including tool design, rotational speed, linear speed and tilt angle were determined to be 800 rpm, 25 mm/min and 3 0 respectively. Microstructural evaluation was performed by optical microscopy and Image Tool software. In order to examine the effects of the FSP process on hardness and wear behavior, hardness and wear tests were performed on base metal and FSPed samples. Dominating wear mechanisms were investigated by surface examination and studying of wear product using scanning electron microscopy (SEM). The thickness of nanocomposite layer produced by FSP was measured to be 600µm in which uniform distribution of Al 2 O 3 particles with good bonding with substrate were observed. Microstructural evaluation showed that FSP process significantly reduces the grain size in nugget zone, from 250µm (base metal) to 2.5µm. Maximum hardness of base metal, FSPed sample without Al 2 O 3 and FSPed nanocomposite were measured to be 90, 110 and 230 HV respectively. Wear test results showed improved wear resistance in FSPed and nanocomposite samples. Wear rate of base metal, FSPed sample and FSPed nanocomposite were 0.037, 0.027 and 0.004 mgr/m respectively
در رساله حاضر، با استفاده از روش های ابداعی و روش های موجود اصلاح پوشش های آلومینایدی، تلاش گردیده تا تیتانیوم به نحو مؤثری وارد ترکیب پوشش آلومیناید ساده بر سوپرآلیاژ پایه نیکلی B-1900 گردد. به این منظور از روش های نفوذ همزمان Al و Ti در یک مخلوط پودر، نفوذ متوالی Ti و Al در مخلوط های پودر جداگانه، رسوب فیزیکی بخار Ti ونفوذ ثانویه Al، وپاشش سرد مخلوط پودر عنصری Al و Ti وآنیل نفوذی ثانویه استفاده شد. ریزساختار پوشش های تشکیل شده به وسیله متالوگرافی نوری و الکترونی، آنالیز شیمیایی طیف سنجی پراکندگی انرژی، پروفیل عمقی غلظت به روش طیف سنجی تخلیه هاله ای نشر نوری و آنالیز فازی به روش پراش پرتو ایکس مشخصه یابی گردید و چگونگی فرایند تشکیل آنها تحلیل شد. نتایج پژوهش نشان داد فرایند های نفوذ همزمان و متوالی Ti و Al قادرند مقدار قابل توجهی Ti را به همراه Al به سطح سوپرآلیاژ نفوذ دهند، اما پوشش های حاصل از دو فرایند دیگر تفاوت چندانی با آلومیناید ساده نداشت. ریز ساختار پوشش های آلومیناید اصلاح شده با تیتانیوم شامل لایه های مجزای b وترکیبات سه تایی Al-Ni-Ti نظیرAl 2 NiTi، AlNi 2 Ti، (Al 1-x Ni x ) 3 Ti وگاه (Ti,Al) 2 Ni بود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی