17185

91 گلپايگان

كارشناسي ارشد

انتخاب و شناسايي مواد

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1396

114ص.: مصور، جدول، نمودار

تقي اصفهاني

1400/11/16

كتابنامه

مهندسي مواد

فني مهندسي گلپايگان

1400/11/16

90

چكيده در اين تحقيق هدف، پوشش‌دهي سطح ورق ديسكي شكل از جنس فولاد زنگ نزن 316 با پودر نانوكامپوزيت St.St.316-WC با كسر وزني و مورفولوژي‌هاي متفاوت از WC به روش پوشش‌دهي مكانيكي و بدست آوردن شرايط بهينه از نظر مقاومت به سايش و خوردگي مي‌باشد. مواد اوليه مورد استفاده جهت پوشش عبارت‌اند از پودر كاربيد تنگستن و همچنين پودر فولاد زنگ‌نزن 316 كه به صورت مجزا و مخلوط با درصد‌هاي مختلف پوشش داده شدند. از جمله پارامترهايي كه در حين عمليات پوشش‌دهي بررسي گرديدند مي‌توان به مدت زمان پوشش‌دهي و همچنين نسبت وزني گلوله به پودر(BPR) اشاره كرد كه مدت زمان بهينه جهت پوشش‌دهي 10 ساعت و نسبت وزني گلوله به پودر 10/1 بدست آمد. نمونه‌ها بعد از پوشش‌دهي تحت آزمون‌هاي خوردگي و سايش قرار گرفتند. جهت بررسي‌هاي خوردگي از آزمون پلاريزاسيون تافل و آزمون امپدانس استفاده گرديد. نتايج حاصله بيانگر بيشترين مقاومت به خوردگي در نمونه‌هاي پوشش داده شده با كامپوزيت St.St.316-40 wt %WC (براي دو نوع مورفولوژي تنگستن كاربيد) با سرعت خوردگي 02/0 وmpy 012/0 بود همچنين كمترين مقاومت به خوردگي را در نمونه پوشش داده شده با كامپوزيت St.St.316-20 wt %WC با سرعت خوردگي 71/0 وmpy 56/0 شاهد بوديم. بر اساس آزمون سايش پين بر ديسك بهترين مقاومت به سايش را نمونه‌هاي پوشش داده شده با 100%WC (با هر دو مورفولوژي كروي و زاويه دار) با كاهش وزن كلي 43/0 وg 81/0 در اعمال بار 3 كيلوگرم و كمترين مقاومت سايشي را در نمونه‌هاي كامپوزيتيst.st.316-20 wt %WC با كاهش وزن 25/4 و g43/4 در اعمال بار 3 كيلوگرم شاهد هستيم. همچنين با بررسي تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM) مشخص گرديد كه هر دو نوع مكانيزم سايش يعني سايش چسبان و خراشان انجام گرفته‌اند وليكن مكانيزم غالب از نوع خراشان مي‌باشد.

Abstract The aim of this research was coat the surface of a stainless stell 316 disc shaped plate with St.St.316-WC nanocomposite powder with different weighted fraction and morphologies of WC using mechanical coating technique to obtain the optimized condition for wear and corrosion resistance. The initial material used for the coating process are tungsten carbide (WC) and stainless stell 316 powders witch are applied individually and in mixed with different weight percents. Parameters such as time of coating and ball powder ratio (BPR) were investigated during the coating process. The optimum time and BPR were 10 and 1:10 respectively.After the coating process corrosion and wear tests were applied to the samples.In order to study corrosion on behaviour polarization and impedance test were used. The result shows that the maximum corrosion resistance was for the samples coated with St.St.316 – 40 wt% WC (for 2 differnts morphologys of WC) with a corrosion rate of 0.02 and 0.12 mpy and the least corrosion resistance was for the samples coated with with St.St.316-20 wt% WC with a corrosion rate of 0.71 and mpy of 0.56. According to pin on disc wear tests the samples coated with 100% WC had a total reduction weight of 0.43 and 0.81 grams under 3 kg load. The sample with the least were resistance was st.st.316-20 wt% WC composite sample with a reduction weight of 4.24 and 4.43 g under 3kg load. Furthermore scaning electron microscopy studies showed adhesive and abrasive wear mechanisms with the latter more dominant.

تقي اصفهاني