Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Edris,Masoud Atapoor
حسین ادریس (استاد راهنما) مسعود عطاپور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mehdi Ahmadi eshkaftaki
مهدی احمدی اشکفتکی

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Study and evalution of thermal spray coating using composite Stellite6-WC powder by HVOF technique
: In this study, high-velocity oxygen-fuel (HVOF) process was applied to create a composite coating on the surface of carbon steel samples. The effect of WC addition on properties of HVOF sprayed Stellite6-WC coatings was investigated. For this various amounts of WC powder 0%, 10%, 20% and 30% were mixed with Stellite6 powder for 1 hours. Then powders deposited on St 37 steel substrate with HVOF method. Evaluation of microstructure and properties of obtained composite coatings was done by X-ray diffraction (XRD), optical and scanning electron microscope (SEM), elemental microanalysis (EDS) and microhardness testing methods. Vickers micro hardness test was used to evaluate the hardness of coatings. Cyclic oxidation test in 350, 450 and 550 for 30 hours were performed to probe the oxidation resistance of coatings. Also, the pin-on-disk test with 40N load and 1000 m sliding distans at 25 was used to cold wear resistance assessment of coatings. The rsults indicated that the Stellite6-30%WC exhibits maximum wear resistance. Further more, the Stellite6 coating exhibited high prosity (2%), but Stellite6-30%WC has the lowest prosity of all. High temperature oxidation test indicated that Stellite6 exhibits the best behaviour incomparision to other samples. According to wear experiments, the dominant wear mechanism was abrasive and adhesive for Stellite6 and Stellite6-WC composit coatings, respectively. Keywords : Stellite6-WC composite, HVOF process, high temperature oxidation, wear
در این پژوهش کامپوزیت پایه کبالت استلایت6 حاوی ذرات تقویت کننده کاربید تنگستن به روش HVOF تولید و مشخصه یابی شد. برای این منظور پودر کاربید تنگستن با درصدهای 0، 10، 20 و 30 درصد وزنی به پودر استلایت6 اضافه گردید و در داخل همزن بدون گلوله به مدت یک ساعت به خوبی مخلوط و سپس توسط فرایند HVOF بر روی سطوح زیرلایه ها اعمال گردید. جهت تعیین فازهای تولید شده در طی فرایند پاشش از پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنج توزیع انرژی اشعه ایکس (EDS) استفاده شد و بررسی ریزساختارها به کمک متالوگرافی و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) صورت پذیرفت. بر اساس الگوی پراش پرتو ایکس نمونه های پوشش داده شده، وجود فازهای غنی از کبالت، Co 3 W 3 C، CoCx و همچنین پیک‌های فازهای کاربیدی Cr 23 C 6 و Cr 7 C 3 که نقش به سزایی در افزایش میزان سختی و مقاومت به سایش پوشش ها دارند، تایید شد. به‌کمک آزمون ریزسختی سنجی، پروفیل سختی نمونه‌ها تهیه گردید. آزمون سایش پین برروی دیسک به‌منظور بررسی مقاومت به سایش انجام گرفت و سپس سطوح سایش توسط میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت و از آزمون طیف سنج انرژی پرتو ایکس جهت شناسایی فازها پس از سایش استفاده شد. با افزایش درصد تقویت کننده پوشش استلایت6، سختی و مقاومت به سایش بهبود یافت. مکانیزم سایش غالبا ورقه ای و چسبان بود. پوشش حاوی 30 درصد فاز تقویت کننده دارای کمترین میزان تخلخل و بیشترین میزان چسبندگی بود. جهت بررسی رفتار اکسیداسیون داغ پوشش های ایجاد شده، فرآیند اکسیداسیون سیکلی برای سه دمای 350، 450 و 550 درجه سانتی گراد انجام گرفت. سپس از XRD و EDS جهت شناسایی فازهای تشکیل شده استفاده گردید. نتایج نشان داد پوشش استلایت6 دارای کمترین میزان افزایش وزن بر واحد سطح نسبت به زمان می باشد. میزان افزایش وزن نمونه ها در ابتدا زیاد، اما با گذشت زمان و تشکیل اکسید و اسپینل های مختلف نظیر Cr 2 O 3 ، CoCr 2 O 4 ، CoWO 4 و NiWO 4 و مسدود شدن مسیر نفوذ اکسیژن شروع به کاهش یافت. کلمات کلیدی: کامپوزیت استلایت6 - کاربید تنگستن، فرایند HVOF، سایش، اکسیداسیون دمای بالا.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی