Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Edris,Masoud Atapoor
حسين ادريس (استاد راهنما) مسعود عطاپور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mehdi Ahmadi eshkaftaki
مهدي احمدي اشکفتکي

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
چکيده در اين پژوهش کامپوزيت پايه کبالت استلايت6 حاوي ذرات تقويت کننده کاربيد تنگستن به روش HVOF توليد و مشخصه يابي شد. براي اين منظور پودر کاربيد تنگستن با درصدهاي 0، 10، 20 و 30 درصد وزني به پودر استلايت6 اضافه گرديد و در داخل همزن بدون گلوله به مدت يک ساعت به خوبي مخلوط و سپس توسط فرايند HVOF بر روي سطوح زيرلايه ها اعمال گرديد. جهت تعيين فازهاي توليد شده در طي فرايند پاشش از پراش پرتو ايکس (XRD) و طيف سنج توزيع انرژي اشعه ايکس (EDS) استفاده شد و بررسي ريزساختارها به کمک متالوگرافي و ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM) صورت پذيرفت. بر اساس الگوي پراش پرتو ايکس نمونه هاي پوشش داده شده، وجود فازهاي غني از کبالت، Co 3 W 3 C، CoCx و همچنين پيک‌هاي فازهاي کاربيدي Cr 23 C 6 و Cr 7 C 3 که نقش به سزايي در افزايش ميزان سختي و مقاومت به سايش پوشش ها دارند، تاييد شد. به‌کمک آزمون ريزسختي سنجي، پروفيل سختي نمونه‌ها تهيه گرديد. آزمون سايش پين برروي ديسک به‌منظور بررسي مقاومت به سايش انجام گرفت و سپس سطوح سايش توسط ميکروسکوپ الکتروني مورد بررسي قرار گرفت و از آزمون طيف سنج انرژي پرتو ايکس جهت شناسايي فازها پس از سايش استفاده شد. با افزايش درصد تقويت کننده پوشش استلايت6، سختي و مقاومت به سايش بهبود يافت. مکانيزم سايش غالبا ورقه اي و چسبان بود. پوشش حاوي 30 درصد فاز تقويت کننده داراي کمترين ميزان تخلخل و بيشترين ميزان چسبندگي بود. جهت بررسي رفتار اکسيداسيون داغ پوشش هاي ايجاد شده، فرآيند اکسيداسيون سيکلي براي سه دماي 350، 450 و 550 درجه سانتي گراد انجام گرفت. سپس از XRD و EDS جهت شناسايي فازهاي تشکيل شده استفاده گرديد. نتايج نشان داد پوشش استلايت6 داراي کمترين ميزان افزايش وزن بر واحد سطح نسبت به زمان مي باشد. ميزان افزايش وزن نمونه ها در ابتدا زياد، اما با گذشت زمان و تشکيل اکسيد و اسپينل هاي مختلف نظير Cr 2 O 3 ، CoCr 2 O 4 ، CoWO 4 و NiWO 4 و مسدود شدن مسير نفوذ اکسيژن شروع به کاهش يافت. کلمات کليدي: کامپوزيت استلايت6 - کاربيد تنگستن، فرايند HVOF، سايش، اکسيداسيون دماي بالا.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی