پديد آورنده :
شعباني، امير
عنوان :
بررسي مقاومت به اكسيداسيون دماي بالاي پوشش هاي پاشش حرارتي نيكل-آلومينيوم روي زيرلايه فولاد ساده كربني
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
خوردگي و حفاظت مواد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
چهارده، ۹۶ص.: مصور، جدول، عكس(رنگي)، نمودار
استاد راهنما :
كيوان رئيسي، مهران نحوي
توصيفگر ها :
فولاد ساده كربني , پاشش حرارتي , مقاومت به اكسيداسيون , پوشش نيكل- آلومينيوم
استاد داور :
حسين ادريس، علي اشرفي
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/05/27
چكيده فارسي :
چكيده پوششهاي پاشش حرارتي با مزيت امكانپذيري اعمال مواد پوششي متنوع ميتواند پاسخي به اين مشكالت خوردگي و سايش قطعات فوالدي باشند تابهحال تالشهاي بسياري براي بهبود خواص پوششهاي پاشش حرارتي نيكل آلومينيوم ازجمله استفاده از روشهاي مختلف پاشش حرارتي و كنترل اندازه دانه انجامگرفته است ولي انجام عمليات حرارتي روي اين پوششها و ارزيابي امكان بهبود خواص آن بهطورجدي انجام نگرفته است انجام عمليات حرارتي پس از فرآيندهاي پاشش براي ايجاد پيوندهاي متالورژيكي پوشش زيراليه و ايجاد ساختار پايدار بين فلزي مطلوب در پوشش به منظور مقابله با اكسيداسيون دماي باال يك راهكار مؤثر ميباشد علت استفاده از پوشش نيكل آلومينيوم دماي ذوب باال مقاومت سايشي خوب چگالي پايين استحكام خزشي باال مقاومت عالي خوردگي و اكسيداسيون دماي باال در كنار هزينه كم توليد آن ميباشد در اين مطالعه به ارزيابي اثر زمان و دماي عمليات حرارتي روي پوششهاي پاشش شعلهاي Ni 20 wt Al براي بهبود مقاومت به اكسيداسيون پرداختهشده است پوششها روي زيراليه فوالد 73 st بهوسيله روش پاشش شعلهاي اعمال شدند پس از فرآيندهاي پاشش پوششها در دماهاي 351 و 353 درجه سانتيگراد به مدت يك ساعت و همچنين در دماي 3537 درجه سانتيگراد در زمانهاي 7 9 و 6 ساعت در خأل عمليات حرارتي شدند جهت مشخصهيابي ريزساختار پوششها از ميكروسكوپ الكتروني روبشي SEM و طيفسنج توزيع انرژي EDS استفاده گرديد همچنين آناليز فازي بهوسيله پراش پرتوايكس XRD انجام شد نتايج نشان داد كه نمونه عمليات حرارتي شده در دماي 3537 درجه سانتيگراد به مدت يك ساعت داراي كمترين ميزان تخلخل و بيشترين ميزان فاز NiAl نسبت به بقيه پوششها بود ازاينرو اين نمونه بهعنوان نمونه بهينه عمليات حرارتي براي انجام آزمون اكسيداسيون به همراه نمونههاي پاشش داده و فوالد زيراليه در معرض محيط هوا در دماهاي 331 336 و 331 درجه سانتيگراد قرار گرفت نتايج نشان دادند كه ثابت سرعت اكسيداسيون Kp براي نمونههاي عمليات حرارتي شده پاشش داده شده و زيراليه به ترتيب برابر 66 12 63 56 و 263 12 mg2 cm4h ميباشد در نتيجه نمونه عمليات حرارتي در مقايسه با نمونه پاشش داده شده و فوالد زيراليه كمتر ميباشد و لذا داراي مقاومت به اكسيداسيون بيشتري است اين امر به حضور بيشتر تركيب بين فلزي NiAl تخلخل كمتر و تشكيل اكسيد تكاليه متراكمتر 3 Al2O روي سطح پوشش نسبت دادهشد كلمات كليدي فوالد ساده كربني پاشش حرارتي مقاومت به اكسيداسيون پوشش نيكل آلومينيوم
چكيده انگليسي :
Isfahan University of Technology Department of Materials Engineering Evaluation of the effect of heat treatment on nickel aluminum thermal spraying coatings on low carbon steel Amir shabani amir shabani@ma iut ac ir Date of Submission 25 June 2018Degree M Sc Language FarsiSupervisor Keyvan Raeissi Prof E mail k raeissi@cc iut ac irMehran Nahvi Assis Prof E mail M nahvi@cc iut ac irAbstractThermal spray coatings due to easy application of different materials can be a solution for corrosionand wear problems of steel parts So far many efforts have been made to improve the properties ofnickel aluminum thermal spray coatings including the use of different thermal spraying methods andgrain size control but no heat treatment was performed on these coatings and no evaluation of its effecton the coating properties was made Performing heat treatment after the spraying process to createmetallurgical bonding between coating substrate and to create a desirable stable intermetallic structurein the coating in order to against high temperature oxidation is an effective way The reason for usingnickel aluminum coating is good wear resistance excellent corrosion resistance and high temperatureoxidation along with low production costs In this study the effect of time and temperature of heattreatment on Ni 20 wt Al flame spraying coatings has been studied to improve oxidation resistance Coatings were applied on ST37 steel substrate by a flame spray method After the spraying process the specimens were capsulated in a quartz glass and were heat treated in vacuum at 850 C and 950 Cfor 1 h and also at 1050 C for 1 3 and 6 h To characterizing the microstructure of the coatings Scanning Electron Microscopy SEM and Energy Distribution Spectrometer EDS were used Also phase analysis was performed by X ray diffraction XRD method The results showed that the heattreated sample at 1050 C for a 1 h had the lowest porosity and the highest NiAl phase compared to therest of the coatings Therefore this sample as an optimized heat treated sample was exposed to theambient air at 400 600 800 C for the oxidation test along with as sprayed and bare steel samples The results showed that the oxidation rate constant kp for the heat treatment the as sprayed and thebare steel samples were 24 66 65 05 and 269 42 mg2 cm4h respectively as a result the Kp value forthe heat treated sample was the lower compared to the as sprayed coating and bare steel therefore Ithas a higher thermal resistance This affair was attributed to the higher presence of NiAl intermetalliccompound less porosity and the formation of Al2O3 denser single layer oxide on the surface Keywords Low carbon steel Heat treatment Thermal spraying Oxidation resistance Nickel aluminumcoating
استاد راهنما :
كيوان رئيسي، مهران نحوي
استاد داور :
حسين ادريس، علي اشرفي
