Skip to main content
SUPERVISOR
حميدرضا سليمي جزي (استاد راهنما) محمدعلي گلعذار (استاد راهنما) رضا سلطاني (استاد مشاور)
 
STUDENT
Fariba Nourbakhsh
فريباالسادات نوربخش

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
In the current study, effects of sealing treatment by electroplating process on the corrosion and wear resistance of Ni-based NiCrBSi coatings deposited by flame spraying were investigated. Flame sprayed coatings produced had high porosity and low adhesion to substrate. Thus, these coatings were remelted by using oxyacetylene torch at 1100 °C. In order to seal flame sprayed NiCrBSi coatings, electroplating process in nickel chloride bath at 60 °C and pH=4 was performed. Microstructural characterization was carried out using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffraction pattern (XRD). The amount of porosity of these coatings were determined by image analyser software (Clemex). Also hardness test, wear test and corrosion test were carried out. Cyclic polarization test was done in order to investigation corrosion resistance of coatings. Wear test was carried out at two temperatures, 25 and 400 °C. Results showed that remelting process decreased the amounts of porosities and surface roughness, eliminated splat boundaries and improved metallurgical bonding between the coating and substrate. Microstructure of coatings consisted of solid solution Ni-rich matrix with Ni-Ni 3 B eutectic, hard boride and carbide precipitates. In the remelted coatings, microstructure was similar to the as-sprayed samples but with coarser precipitated particles. Results of X-ray diffraction patterns revealed some phases such as ?-Ni, Ni 3 B, CrB and Cr 7 C 3 in the as-sprayed and remelted coatings. Remelting process decreased the coating porosity and microhardness. Cyclic polarization results showed that by sealing the pitting corrosion resistance is increased. However no difference was observed between the wear resistance of sealed and unsealed coatings. It was also observed that the oxid layer is created on the surface during high temperature wear test. Keywords: Flame spray, NiCrBSi coating, microstructure, porosity, wear resistance, corrosion
چکيده در تحقيق حاضر اثر عمليات آب بندي به روش آبکاري الکتريکي روي مقاومت به خوردگي و سايشي پوشش‌هاي خودگداز پايه نيکل NiCrBSi اعمال شده به روش پاشش شعله‌اي بررسي شد. از عمده معايب پوشش‌هاي پاشش شعله‌اي تخلخل بالا و چسبندگي پايين به زيرلايه مي باشد. از اين ‌رو پوشش‌ها، بعد از پاشش توسط شعله اکسي‌استيلن در دماي ???? درجه سانتي‌گراد تحت عمليات ذوب مجدد قرار گرفتند. سپس به منظور آب بندي اين پوشش ها از روش آبکاري الکتريکي در حمام کلريد نيکل و دماي 60 درجه سانتي گراد و pH برابر با 4 استفاده شد. ارزيابي پوشش‌هاي ايجاد شده و تعيين اثر عمليات آب بندي روي خواص پوشش‌هاي پاششي و ذوب مجدد شده با استفاده از ميکروسکوپ الکتروني روبشي، آناليز طيف‌سنج اشعه ايکس، روش پراش پرتو ايکس، ريزسختي سنجي، تخلخل‌سنجي با نرم‌افزار کلمکس و زبري سنجي انجام شد. در ادامه آزمون پلاريزاسيون چرخه اي جهت بررسي مقاومت به خوردگي نمونه ها و آزمون سايش در دماهاي محيط و 400 درجه سانتي گراد به منظور تعيين مقاومت به سايش آنها انجام شد. نتايج نشان داد که ذوب مجدد باعث کاهش تخلخل و زبري سطح، حذف مرز بين اسپلت‌ها و بهبود پيوند متالورژيکي بين پوشش و زيرلايه شده است. ريزساختار پوشش از يک زمينه محلول جامد غني از نيکل با يوتکتيک Ni-Ni 3 B به همراه رسوبات سخت کاربيد بور و کروم تشکيل شده است. نمونه پاششي ريزساختار بسيار ريز دارد. در نمونه‌هاي پاشش و ذوب مجدد شده ريزساختار مشابه نمونه پاششي است با اين تفاوت که رسوبات درشت‌تري مشاهده شد. نتايج پراش پرتو ايکس حضور فازهاي -Ni? ، Ni 3 B، CrB و Cr 7 C 3 را در نمونه پاششي و نمونه‌ي پاشش و ذوب مجدد شده نشان داد. ذوب مجدد باعث کاهش قابل‌توجه تخلخل پوشش از مقدار ميانگين ?? درصد براي نمونه پاشش شده به 5 درصد براي نمونه پاشش و ذوب مجدد شده در دماي ???? درجه سانتي‌گراد شد. ريزسختي نمونه‌هاي پاشش و ذوب مجدد شده به علت انحلال رسوبات و يا رشد رسوبات قبلي در ساختار پوشش کاهش يافته است. دليل ديگر اين کاهش سختي افزايش نفوذ آهن از زيرلايه به داخل پوشش در اثر عمليات ذوب مجدد مي باشد. نتايج آزمون پلاريزاسيون چرخه اي روي نمونه هاي آب بندي نشده و آب بندي شده نشان داد که با پر کردن تخلخل هاي سطحي پوشش توسط فرايند آبکاري الکتريکي مقاومت به خوردگي حفره اي نمونه هاي آب بندي شده افزايش يافته است. اين درحالي است که در مقاومت به سايش نمونه هاي آب بندي شده و آب بندي نشده تغيير محسوسي مشاهده نشد. اکسيداسيون در آزمون سايش دماي بالا روي سطح اثر سايشي موجب ايجاد يک لايه بين گلوله و ديسک شده و درنتيجه سايش پوشش را کاهش مي دهد. کلمات کليدي: پاشش شعله‌اي، ذوب مجدد، پوشش NiCrBSi، ريزساختار، مقاومت به سايش، مقاومت به خوردگي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی