پديد آورنده :
پورمحمد، هدي
عنوان :
ارزيابي تأثير پوشش آلومينايدي اعمال شده به روش گازي بر رفتار خزشي و كربوره شدن فولاد HP40Nb
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد مهندسي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 96ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
عباس بهرامي، عبدالمجيد اسلامي
توصيفگر ها :
آلومينايزينگ , پوشش هاي نفوذي , خواص دما بالا , رفتار خزشي , فولادهاي نسوز , كربوره شدن
استاد داور :
فخرالدين اشرفي زاده، مهران نحوي
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/02/26
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/02/26
چكيده فارسي :
عواملي نظير كربوريزاسيون، اكسيداسيون و گرم‌شدن بيش از حد مي‌تواند منجر به كوتاه‌تر شدن عمر فولادهاي نسوز مورداستفاده در صنايع پتروشيمي نسبت به عمر پيش‌بيني‌شده‌ي اوليه شود. يكي از مهم‌ترين مكانيزم‌هاي تخريب لوله‌هاي فولادي مقاوم به حرارت، تشكيل ميكروحفرات خزشي، بهم پيوستن آن‌ها و تشكيل ترك محسوب مي‌شود. از پوشش‌هاي آلومينايدي به دليل يكنواختي ضخامت بيشتر و احتمال كمتر آلوده شدن پوشش، جهت پوشش‌دهي سطح قطعات و بهبود خواص اكسيداسيون و آنتي ككينگ استفاده شده است. در اين پژوهش رفتار خزشي فولاد مقاوم در برابر حرارت HP40Nb پس از اعمال پوشش آلومينايدي برروي سطح، از طريق ايجاد شرايط نزديك به شرايط سرويس‌دهي در كوره‌هاي كراكينگ نظير دماي بالا مورد بررسي قرار گرفت و همچنين تغييرات ميكروساختار پوشش و زمينه نيز مورد مطالعه قرارگرفته است. پس از پوشش‌دهي فولاد HP40Nb آزمون پراش پرتو ايكس تشكيل فاز AlNi برروي سطح را تاييد كرد. با انجام آزمون خزش، زمان از هم گسيختگي قطعه‌ي پوشش داده شده نزديك به 74% كاهش پيدا كرد و ميكروترك‌هاي بسياري در فصل مشترك پوشش و ناحيه‌ي نفوذي و هم چنين در اطراف فاز آلومينايدي ناحيه‌ي نفوذي تشكيل شدند. پس از انجام آزمون كربوره شدن مشاهده شد كه اعمال پوشش تا حدودي از نفوذ كربن به درون ساختار جلوگيري كرده و تجمع كربن در فصل مشترك ناحيه‌ي نفوذي و پوشش اتفاق افتاده است و زمان از هم گسيختگي قطعه‌ي پوشش داده شده‌ي كربوره شده با اختلاف تقريبا يك ساعت، به زمان از هم گسيختگي قطعه‌ي بدون پوشش نزديك‌تر شده بود. بررسي نتايج آزمون ميكروسختي نشان داد كه اعمال پوشش برروي سطح منجر به تشكيل لايه¬ي بالايي با سختي ميانگين 380 ويكرز و لايه‌ي نفوذي با سختي 500 ويكرز گرديد كه اين سختي تقريبا دو برابر سختي زيرلايه است.
چكيده انگليسي :
Factors such as carburization, oxidation, and overheating can shorten the life of cracking tubes from their initial predicted life. One of the most important mechanisms of destruction of heat-resistant steel tubes is the formation of creep microvoids, coalesce, and formation of macrocracks. Aluminide coatings have been used to improve oxidation and anti-coking properties due to their thickness uniformity and lower probability of contamination. In this study, the high-temperature creep behavior of HP40Nb heat-resistant steel after applying aluminide coating on the surface was investigated by creating conditions close to service conditions in cracking furnaces such as high temperature. Also, the microstructural changes of the coating and the substrate have been studied. After the aluminizing process, the XRD test result confirmed the formation of an AlNi phase on the surface. By performing the creep test, the coated sample had a shorter time-to-rupture (about 74%) and microcracks formed at the top layer/interdiffusion zone (IDZ) interface and around the formed aluminide phase in the IDZ. After the carburization test, it was observed that the application of the coating to some extent prevented the diffusion of carbon into the structure and carbon accumulation occurred at the interface of IDZ/top layer and also, time-to-rupture of the coated carburized sample was only one hour less than time-to-ruture of the uncoated sample. Examination of the microhardness test results showed that the coating application on the surface resulted in the formation of a top layer with an average hardness of 380 Vickers and an interdiffusion zone with a hardness of 500 Vickers, which is almost twice the hardness of the substrate.
استاد راهنما :
عباس بهرامي، عبدالمجيد اسلامي
استاد داور :
فخرالدين اشرفي زاده، مهران نحوي
