Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Salehi
مهدی صالحی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Najafi Birgani
محمد نجفی بیرگانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
In this study, the effect of chromium oxide added to Stellite 6 powder has been investigated. To this purpose chromium oxide powders with 10, 20 and 30 wt% were well mixed with Stellite 6 and coated on Inconel 617 substrates using plasma spraying technique. The X-ray diffraction analysis was used to detect the phases formed in powders and coatings. Microstructure, porosity and morphology of powders and coatings were studied by optical microscopy and scanning electron microscopy. The hardness of coatings was investigated by microhardness test. In order to characterization of wear resistance of coatings, the pin on disk test at room and 600 C temperature with 40N load in 1000m distance was used. Moreover, cyclic hot corrosion studies were conducted on samples in molten salt environment at 900?C for 50 hours. The results of microhardness tests and phase analysis showed that the hardness of coatings was improved with increase in the content of chromium oxide related to the increasing the amount of hard oxide particles. The coating with 30 wt% chromium oxide indicated the highest wear resistance at room and high temperatures. The investigation of wear traces in contribution with scanning electron microscopy showed that an oxide layer was formed on worn surface playing a key role in reduction of friction coefficient and improvement of wear resistance. This oxide layer was formed better at high temperature. In general, the wear mechanism was in delamination form. The results of hot corrosion tests exhibited that the coating with 30 wt% chromium oxide had the highest corrosion resistance at high temperature related to the increase in chromium oxide content. Furthermore, the increment of weight loss of aforementioned coating was parabolic. Keywords: Stellite 6, Chromium oxide, Plasma Spray, Wear, Hot corrosion.
در این پژوهش اثر افزودن اکسید کروم به پودر استلایت6 بر خواص پوشش‌های حاصل از روش پاشش پلاسمایی اتمسفری بررسی شده است. بدین منظور پودر اکسید کروم با مقادیر10، 20 و 30 درصد وزنی با پودر استلایت6 درون آسیاب بدون گلوله به خوبی مخلوط شد و توسط فرایند پاشش پلاسمایی اتمسفری بر روی زیرلایه‌هایی از جنس سوپرآلیاژ اینکونل 617 پوشش داده شد. جهت شناسایی فازهای موجود در پودر و پوشش‌ها آنالیز پراش پرتو ایکس بر روی آن‌ها انجام شد. به منظور ارزیابی ریزساختار، تخلخل و مرفولوژی پودر و پوشش‌های بدست آمده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. ‌سختی پوشش‌ها به وسیله روش سختی‌سنجی ویکرز اندازه‌گیری شد. جهت ارزیابی مقاومت به سایش پوشش‌ها، آزمون سایش گلوله بر روی دیسک در دمای محیط و در دمای 600 درجه سانتی‌گراد تحت بار 40 نیوتن در مسافت 1000 متر انجام پذیرفت. در همین راستا مقاومت به خوردگی دمای بالای پوشش‌ها نیز در محیط خورنده و به صورت سیکلی در دمای 900 درجه سانتی‌گراد به مدت 50 ساعت ارزیابی شد. نتایج حاصل از آزمون سختی‌سنجی و فازیابی نشان داد سختی پوشش‌ها با افزایش درصد اکسید کروم در پوشش‌ها افزایش می یابد که این امر به دلیل افزایش میزان ذرات سخت اکسیدی در ساختار پوشش می‌باشد. پوشش حاوی 30 درصد وزنی اکسید کروم بیشترین میزان مقاومت به سایش را در دمای محیط و در دمای 600 درجه سانتی‌گراد از خود نشان داده است. بررسی سطوح مسیر سایش با میکروسکوپ‌الکترونی‌روبشی، نشان دهنده تشکیل لایه اکسیدی بر روی سطح سایش یافته می‌باشد که سهم به سزایی در کاهش ضریب اصطکاک و مقاومت به سایش پوشش‌ها داشته است. با افزایش دما شرایط برای تشکیل سریع‌تر این لایه محافظ فراهم بوده و این لایه سریع‌تر تشکیل شده است. مکانیزم سایش مشاهده شده عمدتا از نوع سایش ورقه‌ای می‌باشد. نتایج حاصل از آزمون خوردگی دمای بالا نشان داد که پوشش حاوی 30 درصد وزنی اکسید کروم بیشترین میزان مقاومت به خوردگی را در دماهای بالا داشته است. مقاومت بیشتر این پوشش به دلیل بالاتر بودن میزان اکسید کروم در این پوشش بوده است. هم‌چنین افزایش وزن این پوشش رفتار پارابولیک از خود نشان داده است. کلمات کلیدی: استلایت6، آزمون سایش، خوردگی دمای بالا، اکسید کروم، پاشش پلاسمایی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی