Skip to main content
SUPERVISOR
Ali Shafyei,MohammadReza Toroghinejad
علی شفیعی (استاد راهنما) محمدرضا طرقی نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Abootalebi najaf abadi
محمد ابوطالبی نجف ابادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Characterization of WC-Co and stellite 6 coatings applied on stainless steel 316 by HP/HVOF and investigation the corrosion behavior of the coatings in molten zinc bath
: In this study, WC-Co and stellite 6 coatings were produced by HP/HVOF process and characterized. Also, corrosion behavior of the coatings was investigated after 14 days of immersion in molten zinc pool. Different chemical compositions WC-Co (WC-12Co، WC-17Co and WC-10Co-4Cr) and stellite 6 powder were used as feed powders. Evaluation of microstructure and properties of obtained coatings was done by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM). XRD’s result of WC-Co coatings revealed presence of negligible amounts of W 2 C and Co 6 W 6 C phases, which indicates very low decarborizing of WC phase. In the case of stellite 6, presence of Cr 7 C 3 and Cr 23 C 6 carbide phases and CoC x and Co 6 W 6 C cobalt riched phases was observed, which results in high hardness coating and low wear rate. Microhardness measurments showed that WC-10Co-4Cr coating has the highest hardness among WC coatings of 1280 vickers. While hardness of stellite 6 was 640 vickers. The ball-on-disk test with 1000 m sliding distance at 450?C was used to hot wear resistance assessment of coatings. The results indicated that the WC-10Co-4Cr coating exhibits maximum wear resistance. The main wear mechanisms was adhesive for WC coatings and adhesive-abrasive for stellite 6 coating. SEM/EDS was used in order to investigate the corrosion behaviour of the coatings. At cross section of WC-12Co and WC-10Co-4Cr coatings some cracks were observed where diffused element in these cracks was aluminium. No crack was observed in stellite 6 coating, due to high percent of cobalt in this coating. Aluminium diffusion in this coating was higher than zinc diffusion and resulted in a continous layer at the coating-substrate and interface. Keywords: WC-Co cermet, stellite 6, HP/HVOF process, molten zinc, hot wear
در این پژوهش پوشش‌های کاربید تنگستن- کبالت و کامپوزیت استلایت 6 به روش HP/HVOF ساخته و مشخصه‌یابی گردید و انحلال آن‌ها بعد از 14 روز غوطه‌وری در مذاب روی بررسی شد. در این رابطه از ترکیبات مختلف پودر کاربید تنگستن (WC-12Co، WC-17Co و WC-10Co-4Cr) و پودر استلایت 6 استفاده شد. جهت تعیین فازهای تولید شده در طی فرایند پوشش‌دهی از پراش پرتو ایکس (XRD) و برای بررسی ریزساختار آن‌ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده گردید. بر اساس الگوی XRD برای پوشش‌های WC-Co، حضور فازهای ترد W 2 C و Co 6 W 6 C ناچیز بود، که بیانگر میزان دکربوره شدن بسیار پایین فاز کاربید تنگستن است. در الگوی XRD پوشش استلایت 6 حضور فازهای کاربیدی Cr 7 C 3 و Cr 23 C 6 و فازهای غنی از کبالت CoC x و Co 6 W 6 C که نقش عمده‌ای در افزایش سختی و کاهش نرخ سایش پوشش دارند، مشاهده شد. سختی نمونه‌ها به کمک آزمون سختی‌سنجی اندازه‌گیری شد. در بین پوشش‌های WC-Co، پوشش WC-10Co-4Cr با سختی 1280 ویکرز بالاترین سختی را از خود نشان داد. در حالیکه پوشش استلایت 6 سختی 640 ویکرز را داشت. آزمون سایش گلوله بر روی دیسک در دمای 450 درجه سانتی‌گراد انجام گرفت و سپس سطوح سایش توسط میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. پوشش WC-10Co-4Cr مقاومت به سایش بالاتری را از خود نشان داد و مکانیزم سایش در این پوشش‌ها غالباً سایش چسبان بود. پوشش استلایت 6 مکانیزم سایش چسبان و خراشان را از خود نشان داد. به منظور بررسی رفتار پوشش‌های ایجاد شده و آنالیز فازهای تولیدی در حین غوطه‌وری در روی مذاب از میکروسکوپ الکترونی و آزمون طیف سنج انرژی استفاده شد. برخلاف پوشش WC-17Co در سطح مقطع پوشش‌های WC-12Co و WC-10Co-4Cr ترک‌هایی مشاهده شد که عنصر نفوذکننده به این ترک‌ها، عمدتاٌ آلومینیوم بود. در پوشش استلایت 6 نیز هیچ ترکی مشاهده نگردید که به دلیل وجود درصد بالای زمینه‌ی کبالت در پوشش است. در این پوشش آلومینیوم با سرعت بالاتری نسبت به روی در پوشش نفوذ کرد و در فصل مشترک پوشش و زیرلایه، یک باند پیوسته تشکیل داد. کلمات کلیدی: سرمت کاربید تنگستن- کبالت، استلایت 6، فرایند HP/HVOF، مذاب روی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی