Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Salehi,Morteza Shamanian esfahani
مهدی صالحی (استاد راهنما) مرتضی شمعانیان اصفهانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Alireza Kheirandish
علیرضا خیراندیش

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Evaluation of Tribological Behavior of Stellite6 Coating on Inconel 617 Substrate
The aim of this present research is to evaluate the tribological behavior of stellite6 coatings on Inconel 617 substrate. Numerous investigations carried out for selecting and improving surface coatings to reduce surface failure of materials in various industries. Superalloys consist of nickel base, iron-nickel base and cobalt base materials used extensively in petroleum, gas and petrochemical industries. Inconel 617 is a nickel base superalloy that has extensive uses because of its high corrosion and oxidation resistance at high temperatures. In this order, cobalt base superalloys such as stellite6 with the chemical composition of Co, 28Cr, 4.5W, 1.1C are good candidates due to their high wear and erosion resistance behavior. In this research stellite6 coating in various passes deposited by use of pulse TIG welding after determining of optimum parameters by use of Taguchi method of experiment design. Microstructural properties were investigated by optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive spectroscopy (EDS). These results showed that at the surface of coatings, chromium and cobalt rich carbides formed. Line scanning EDS showed that dilution of nickel decreases and microhardness increases by increase of passes. The Pin-on-disc wear tests were used to study the tribological properties of the samples. Results showed that by increasing of passes, the wear resistance increased. The ball-on-disk wear test at high temperature (600 C) were carried out. Scanning electron microscopy, x-ray diffraction and microhardness showed that by oxide adhesion formation on the stellite6 coatings surface, the wear resistance at high temperature compare to inconel 617 substrate increases. Keywords: Superalloy, Stellite6, Wear behavior, Cladding, Inconel 617.
هدف از پژوهش حاضرارزیابی رفتار تریبولوژیکی پوشش استلایت 6 برروی زیر لایه اینکونل617 می باشد. تحقیقات گسترده ای به منظور انتخاب و بهبود پوشش های سطحی برای کاهش میزان تخریب سطوح مواد درصنایع مختلف انجام شده است. سوپرآلیاژها شامل آلیاژهای پایه نیکل، پایه آهن- نیکل وپایه کبالت هستندکه بطور گسترده در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی استفاده می شوند. اینکونل 617، سوپرآلیاژ پایه نیکل است که به دلیل مقاومت مناسب در برابرخوردگی واکسیداسیون در دماهای بالا به طور گسترده استفاده می شوند. یکی از مشکلات این سوپرآلیاژ تخریب سطحی در اثرسایش دردمای بالا ومحیط های تحت فرسایش می باشد. لذا به دلیل هزینه بالای قطعات ساخته شده از این مواد استفاده از پوشش های مقاوم به سایش به منظور بهبود خواص سطحی آنها اهمیت یافته است. به همین منظور سوپرآلیاژهای پایه کبالت همچون استلایت6 باترکیب شیمیایی ( Co, 28Cr ,4.5W ,1.1C )، که رفتار مناسبی در برابر سایش و فرسایش دارند، گزینه مناسبی به نظر می رسند. دراین پژوهش بااستفاده از روش جوشکاری قوس تنگستن-گاز با جریان پالسی، پس از تعیین پارامترهای مناسب جوشکاری با استفاده از طراحی آزمایش تاگوچی پوششی از استلایت 6 برروی زیرلایه اینکونل617 در پاس های مختلف اعمال شد. سپس به منظور ارزیابی خواص ریزساختاری آزمون های متالوگرافی نوری، SEM، XRD، EDS و میکروسختی انجام شد. بررسی های متالوگرافی وتفرق اشعه ایکس و طیف سنج انرژی ، از سطح روکش تشکیل کاربید های غنی از کرم و کبالت را نشان دادند. آنالیزخطی طیف سنج انرژی کاهش تدریجی نیکل در ساختار روکش و افزایش سختی را با افزایش تعداد پاس نشان داد. ارزیابی رفتار تریبولوژیکی دمای پایین با آزمون پین برروی دیسک انجام شد. نتایج نشان دادند که با افزایش تعداد پاس از روکش استلایت 6 برروی زیرلایه مقاومت به سایش افزایش یافته است. همچنین به منظور ارزیابی رفتار سایشی در دمای بالا آزمون گلوله برروی دیسک در دمای 600 درجه سانتی گراد انجام شد. بررسی های میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنج انرژی، تفرق پرتوی ایکس و سختی نشان دادند که با ایجاد لایه های اکسیدی چسبنده برروی سطح، مقاومت به سایش در دمای بالا برای نمونه پوشش داده شده بااستلایت6 نسبت به زیرلایه اینکونلی افزایش داشته است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی