Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Salehi,Morteza Shamanian esfahani
مهدی صالحی (استاد راهنما) مرتضی شمعانیان اصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Amir Alhaji
امیر الحاجی خوراسگانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
This research investigates the improvement of wear properties of thermal sprayed WC-Co coatings, considering the revision of chemical composition of binder phase. In this regard, creating a layer of electroless Ni-P on feedstock powder particles, whose thickness varied from 2, 3 to 4 micrometers around the initial powder, was proposed. At first, the temperature and pH of the electroless bath were optimized to 82-85 °C and 4.5. Then the capacity of bath was set to 40 g/L to create a coating with a thickness of no less than 1?m on the particles. The Ni-P layers around the particles were observed using an SEM and percentage of Ni-P layer was calculated using an Image Analysis. XRD results showed that the phase alteration befor and after coating revealed a small nickel peak. After preparation of powders, they were applied to the surface of steel discs and were compared to conventioned WC-12Co coatings. The XRD results show that the decomposition of wc in modified samples were reduced drastically. The prosity percentage decreased from 2.3% to 0.3% in the sample with 4 Ni-P layer thickness which had the highest hardness among the samples. Friction coefficient of modified samples in the ambient temperature was nearly 0.4 and in the elevated temperature, 700 °C, was 0.2 and its wear loss reduced. In the wear test, the high temperature of these coatings on the surface generated an adhesive film which increased the lubricant feature of the surface. Keywords Thermal spray, Electroless Ni-P, Binder phase, Wear.
در این پژوهش بهبود خواص سایشی پوشش های پاشش حرارتی WC-Co با توجه به اصلاح ترکیب شیمیایی فاز زمینه مدنظر قرار گرفته است. در این رابطه یکی از راه های پیشنهادی، ایجاد یک لایه از جنس نیکل فسفر بر روی پودر اولیه است. در این پژوهش با ایجاد این لایه به روش الکترولس و به ضخامت های حدود 2، 3 و 4 میکرومتر به دور ذرات پودر اولیه WC-12Co، سه ترکیب پودر بدست آمد. در ایتدا شرایط حمام الکترولس در دمای 85- 82 درجه سانتیگراد و pH روی 5/4 و دور همزن روی500 دور در دقیقه بهینه شد و سپس ظرفیت حمام برای ایجاد پوشش به ضخامت حداقل 1 میکرومتر روی ذرات، 40 گرم در لیتر تعیین گردید. لایه های نیکل فسفر اعمال شده به دور ذرات ، از تصاویر بدست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به EDS مشاهده شد و تغییرات ضخامت لایه ها و درصد پوشش نیکل نیز به کمک آنالیز تصویری محاسبه شد. هم چنین با انجام آنالیزXRD روی پودرها ، تغییرات فازی قبل و بعد از پوشش دهی مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که یک پیک کوچک نیکل به الگوی پراش پودر اولیه اضافه شده است. پس از تولید انبوه پودرها، پوشش hy;های با سه ترکیب فوق به روش پاشش HVOF روی سطح دیسک های فولادی اعمال شدند و درصد تخلخل و خواص سایشی آن ها با پوشش معمول WC-12Co مورد مقایسه قرار گرفت. آنالیزXRD و تصاویر SEM بدست آمده از سطح مقطع پوشش ها نشان داد که در نمونه های جدید، تجزیه کاربید تنگستن کاهش چشمگیری داشته است. با انجام آنالیز تصویری بر روی تصاویر بدست آمده، تخلخل پوشش ها نیز کاهش داشت، به گونه ای که از 3/2 درصد در پوشش WC-12Co به 3/0 در نمونه با ضخامت لایه نیکل 81/3 رسید و با انجام آزمون سختی از سطح مقطع پوشش ها، بیشترین سختی نیز برای این نمونه بدست آمد. هم چنین در بررسی خواص سایشی نمونه های جدید، محدوده ضریب اصطکاک در دمای پائین، 4/0 و در دمای 700 درجه سانتیگراد، 2/0 بدست آمد و میزان سایش نیز در مقایسه با پوشش معمول WC-12Co کاهش بسیار خوبی داشت. در آزمون سایش دمای بالای این پوشش ها ضمن حفظ برخی از ذرات کاربید تنگستن از تجزیه، روی سطح پوشش، فیلم اکسیدی بسیار پایداری تشکیل شد که خاصیت روانکاری سطح را افزایش داد. کلمات کلیدی : پاشش حرارتی، الکترولس نیکل فسفر، فاز زمینه، سایش

ارتقاء امنیت وب با وف بومی