توصيفگر ها :
خواص مكانيكي , عمليات حرارتي , پاشش حرارتي , پوشش پايه نيكل , سوخت و اكسيژن با سرعت بالا
چكيده فارسي :
چكيده
در اين پژوهش به بررسي تأثير نوع فرايند پوشش دهي و همچنين تأثير سيكل عمليات حرارتي بر خواص تريبولوژيكي پوشش پايه نيكل NiCrBSi پرداخته شد. نمونه‌هاي پاشش شده با روش پاشش شعله‌اي تخلخل بالا و چسبندگي پايين با زير لايه دارد كه از عمده معايب پوشش‌هاي پاشش شعله به شمار مي‌رود. به اين منظور يك سري از نمونه¬ها توسط فرايند اكسيژن و سوخت با سرعت‌بالا (HVOF) و سري ديگري از نمونه¬ها توسط فرآيند پاششي شعله‌اي (FLAME) پوشش دهي شدند. سپس به‌منظور بررسي تأثير عمليات حرارتي بر خواص پوشش، نمونه¬ها تحت عمليات حرارتي در دماهاي 950، 1045 و 1100 درجه سانتي‌گراد در زمان¬هاي 5، 10 و 15 دقيقه در كوره قرار گرفتند. كنترل دما توسط ترموكوپل تعبيه‌شده در كوره انجام شد. نتايج نشان داد انجام عمليات حرارتي تأثيرات متفاوتي بر مقاومت سايشي پوشش¬هاي اعمال‌شده توسط فرايند¬هاي متفاوت مي¬گذارد. ارزيابي پوشش‌هاي ايجادشده و تعيين اثر عمليات حرارتي روي خواص پوشش‌هاي پاشش و ذوب مجدد شده با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي، روش پراش پرتوايكس، آزمون چسبندگي، زبري سنجي سطح، كاهش وزن و ريز سختي سنجي قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه عمليات حرارتي باعث كاهش درصد تخلخل و زبري سطح، كاهش مرز بين اسپلت ها، بهبود پيوند متالورژيكي بين پوشش وزير لايه و افزايش چسبندگي بين ذرات پوشش مي-شود. ريز سختي نمونه‌هاي پاشش و ذوب مجدد شده به علت انحلال فازهاي كاربيدي و بورايدي وبين فلزي در ساختار پوشش كاهش‌يافته و اين كاهش سختي پوشش با افزايش دماي عمليات حرارتي بيش‌تر شد.¬ ميانگين ريز سختي نمونه پاشش شده براي پوشش اعمال‌شده به روش شعله‌اي 817 ويكرز و براي نمونه پاشش شده به روش سوخت- اكسيژن با سرعت‌بالا 965 ويكرز است كه اين مقدار با افزايش دماي ذوب مجدد كاهش يافتند. كم‌ترين مقدار سختي براي نمونه پاشش و ذوب مجدد شده در دماي 1100 درجه سانتي‌گراد به روش شعله‌اي با سختي 638 ويكرز و به روش سوخت- اكسيژن با سرعت‌بالا 780 ويكرز است.
ريزساختار پوشش از يك زمينه محلول جامد غني از نيكل با يوتكتيك Ni-Ni3B به همراه رسوبات سخت كاربيد بور، بورايد،سيليسيدهاوفازهاي بين فلزي تشكيل‌شده است. نتايج پراش پرتوايكس حضور فازهاي Ni- ɣ ،Fe3Ni،Ni3B،Fe23(C,B)6 وCrB را در نمونه پاشش شده ودرتمامي نمونه‌هاي پاشش و ذوب مجدد شده نشان داد
چكيده انگليسي :
Abstract
In the current study, the effect of post-heat treatment cycle (remelting) and coating process type on the tribological and mechanical properties of NiCrBSi. coatings sprayed by high velocity oxygen fuel (HVOF) and the others were coated by flame thermal spray. Then, in order to investigated the effects of heat treatment type on coatings characteristics, samples were placed in furnace for for 5,10 and 15 minutes and under 950,1045 and 1100 centigrads temperatures. Temperatures control was done by improvise thermocouple. The results demonstrated that heat treatment affects wear resistance of different applied coating processes. Investigation of applied coatings and determination the effect of heat treatment on the properties of sprayed and remelted coatings were done by field emission scanning electron microscopy, micro hardness ,x-ray diffraction, adhesion and wighte loss test. The results yielded that heat treatment causes porosity and roughness as well as splits,boundries reductions, improvement of metallurgical bond between coating and substrate and adhesion rise among coating particles. Micro hardness of coated and remelted samples decrease as result of solution of carbide, boride and intermetalic solution in coating structure and this hardness increases with hear treatment temperature rise. The average hardness of the as-sprayed sample apllied with flame process was 817HV and HVOF process sample was 965 HV, While by remelting process and increasing its temperature the hardness decreased to its minimum value of 638 HV for the as-sprayed sample flame and HVOF process 780ºC that remelted at 1100ºC. Coating microstructure consisted of Ni-rich matrix with Ni-Ni3B eutectic and hard carbide and boride precipitation. Results of X-ray diffraction patterns showed presence of ɣ-Ni, Ni3B, Fe3B,Fe23(C,B)6, and CrB phases in the as-sprayed and remelted samples..
