10567

9750

كارشناسي ارشد

شناسايي و انتخاب و روش ساخت مواد

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي مواد

1394

سيزده، 72ص.: مصور

مهدي صالحي

1394/08/09

كيوان رئيسي، بهروز موحدي

1396/10/04

كتابنامه

مواد

مهندسي مواد

ID9750

چكيده در اين پژوهش پايداري حرارتي مقاومت به اكسيداسيون و سايش پوششهاي نوين WC NiP مورد بررسي قرار گرفته و با پوششهاي تجاري WC Ni مقايسه شدهاست بهمنظور تهيه پوشش WC NiP ابتدا با استفاده از فرايند الكترولس نيكل فسفر ذرات پودر كاربيد تنگستن با اندازه متوسط 1 4 m در شرايط مختلف پوشش دهي شد شرايط بهينه اين فرايند به گونهاي انتخاب شد كه در هر ليتر از محلول الكترولس 21g پودر كاربيدتنگستن اسيدشويي شده اضافه گرديد نتايج حاصل از آزمون طيفسنج فلورسانس پرتوي ايكس نشان داد كه در شرايط بهينه حدود 41 نيكل در سطح پودر رسوب كردهاست بهدليل واكنش انجام گرفته در سطح پودر كاربيدتنگستن با هيدروژن آزادشده در حين فرايند الكترولس پيكهاي نامطلوب W2C در الگوي پراش پرتوي ايكس پودر WC NiP مشاهده شد پس از بهدست آمدن شرايط بهينه اين فرايند توليد نهايي پودر انجام پذيرفت بهدليل ريز بودن ذرات پودر الكترولس شده عمليات خشككن پاششي با بازده 56 بر روي پودرها انجام شد و پودري با اندازه ذرات بين 52 تا 91 m و مورفولوژي كروي حاصل شد فرايند پوششدهي با استفاده از روش پاشش شعلهاي پرسرعت 1 HVOF روي زيراليههايي از جنس فوالد 73 ST و زنگنزن صورت گرفت نتايج حاصل از آزمون پراش پرتوي ايكس نشان داد كه در ساختار پوشش WC Ni فازهاي W2C و كاربيد وجود دارد در حاليكه پوشش WC NiP شامل فازهاي نيكل آمورف كريستالي تنگستن و W2C است با استفاده از الگوي پراش پرتوي ايكس درصد تقريبي W2C در پوششهاي WC Ni و WC NiP بهترتيب برابر 9 1 و 5 11 بهدست آمد آزمون ريزسختيسنجي ويكرز تحت بار 511 g نشان داد كه متوسط سختي در مقطع پوششهاي WC Ni و WC NiP بهترتيب برابر 1111 HV و 911 HV ميباشد متوسط زبري سطح پوششهاي WC Ni و WC NiP پس از فرايند HVOF به ترتيب برابر 88 4 و 4 67 m بهدست آمد تخلخلسنجي پوششها با استفاده از روش آناليز تصويري توسط نرم افزار 2 MIP انجام شد و متوسط تخلخل در پوشش WC Ni برابر 13 1 و در پوشش WC NiP با 53 كاهش برابر 58 1 اندازهگيري گرديد مقاومت به سايش پوشش تجاري WC Ni به دليل سختي باالتر و همچنين مقدار كمتر فاز W2C حدود 62 بيشتر از پوشش WC NiP بهدست آمد در مقابل مقاومت به اكسيداسيون پوشش WC NiP در دماي 711 C به علت تشكيل NiO و جلوگيري از اكسيد شدن فاز WC حدود 72 بهبود پيدا كرد كليدي سرمت WC Ni پايداري حرارتي فرايند پاشش شعلهاي پرسرعت الكترولس نيكل فسفر كلما 1 High Velocity Oxy Fuel 2 Microstructural Image Processing

73 Developing of WC NiP cermet coatings with high thermal stability in comparison with industrial conventional coatings Mahmoud Kargarpour m kargarpour@ma iut ac ir Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Mehdi Salehi surfacesalehi@hotmail comAbstractIn this study oxidation and wear resistance of new WC NiP coatings is evaluated and compared withcommercial WC Ni coatings To prepare WC NiP coating the tungsten carbide particles with themean size of 1 4 m was coated by Ni P electroless process in different conditions primly Theoptimum condition of this process was adding 20g of pickled WC in one liter of Ni P electrolessbath The XRF analysis results represented that about 14 nickel was precipitate on the tungstencarbide powder surface in optimum condition Because of the reaction between released H 2 and thesurface of WC particles during electroless process undesirable picks of W2C appeared in WC NiPpowder XRD pattern According to the fine size of NiP coated particles spray drier process wasaccomplished and a powder with size of 25 to 90 m and spherical morphology was obtained TheHVOF process of powder particles was done on the surface of ST37 and stainless steel The XRDanalysis results of the coatings showed that W2C and phases exists in WC Ni coating structure while the WC NiP coating consists of crystalline amorphous Ni W and W2C phases Theapproximate W2C weight percent in WC Ni and WC NiP coatings was 1 9 and 10 5 respectively The microhardness test with the load of 500g showed that the mean values of hardness in crosssection of WC Ni and WC NiP coatings are 1000 and 900HV respectively The porosity percent ofthe coatings was measured by MIP software and was 1 31 and 0 85 in WC Ni and WC NIP coatingrespectively The wear resistance of WC Ni coating was 26 more than WC NiP coating due tomore hardness and less amount of W2C phase in structure In the other hand the oxidation resistanceof WC NiP coating was 27 more than WC Ni coating due to formation of NiO and prevention ofWC oxidation Keywords WC Ni cermet thermal stability HVOF process Ni P electroless

مهدي صالحي

كيوان رئيسي، بهروز موحدي