Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Salehi,Morteza Shamanian esfahani
مهدي صالحي (استاد راهنما) مرتضي شمعانيان اصفهاني (استاد راهنما)
 
STUDENT
Amir Alhaji
امير الحاجي خوراسگاني

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.
چکيده در اين پژوهش بهبود خواص سايشي پوشش هاي پاشش حرارتي WC-Co با توجه به اصلاح ترکيب شيميايي فاز زمينه مدنظر قرار گرفته است. در اين رابطه يکي از راه هاي پيشنهادي، ايجاد يک لايه از جنس نيکل فسفر بر روي پودر اوليه است. در اين پژوهش با ايجاد اين لايه به روش الکترولس و به ضخامت هاي حدود 2، 3 و 4 ميکرومتر به دور ذرات پودر اوليه WC-12Co، سه ترکيب پودر بدست آمد. در ايتدا شرايط حمام الکترولس در دماي 85- 82 درجه سانتيگراد و pH روي 5/4 و دور همزن روي500 دور در دقيقه بهينه شد و سپس ظرفيت حمام براي ايجاد پوشش به ضخامت حداقل 1 ميکرومتر روي ذرات، 40 گرم در ليتر تعيين گرديد. لايه هاي نيکل فسفر اعمال شده به دور ذرات ، از تصاوير بدست آمده از ميکروسکوپ الکتروني روبشي مجهز به EDS مشاهده شد و تغييرات ضخامت لايه ها و درصد پوشش نيکل نيز به کمک آناليز تصويري محاسبه شد. هم چنين با انجام آناليزXRD روي پودرها ، تغييرات فازي قبل و بعد از پوشش دهي مورد بررسي قرار گرفت و مشاهده شد که يک پيک کوچک نيکل به الگوي پراش پودر اوليه اضافه شده است. پس از توليد انبوه پودرها، پوشش hy;هاي با سه ترکيب فوق به روش پاشش HVOF روي سطح ديسک هاي فولادي اعمال شدند و درصد تخلخل و خواص سايشي آن ها با پوشش معمول WC-12Co مورد مقايسه قرار گرفت. آناليزXRD و تصاوير SEM بدست آمده از سطح مقطع پوشش ها نشان داد که در نمونه هاي جديد، تجزيه کاربيد تنگستن کاهش چشمگيري داشته است. با انجام آناليز تصويري بر روي تصاوير بدست آمده، تخلخل پوشش ها نيز کاهش داشت، به گونه اي که از 3/2 درصد در پوشش WC-12Co به 3/0 در نمونه با ضخامت لايه نيکل 81/3 رسيد و با انجام آزمون سختي از سطح مقطع پوشش ها، بيشترين سختي نيز براي اين نمونه بدست آمد. هم چنين در بررسي خواص سايشي نمونه هاي جديد، محدوده ضريب اصطکاک در دماي پائين، 4/0 و در دماي 700 درجه سانتيگراد، 2/0 بدست آمد و ميزان سايش نيز در مقايسه با پوشش معمول WC-12Co کاهش بسيار خوبي داشت. در آزمون سايش دماي بالاي اين پوشش ها ضمن حفظ برخي از ذرات کاربيد تنگستن از تجزيه، روي سطح پوشش، فيلم اکسيدي بسيار پايداري تشکيل شد که خاصيت روانکاري سطح را افزايش داد. کلمات کليدي : پاشش حرارتي، الکترولس نيکل فسفر، فاز زمينه، سايش

ارتقاء امنیت وب با وف بومی