ارزیابی رفتار سایشی، اکسیداسیون و خوردگی پوشش های سوپرآلیاژی پایه نیکل ایجاد شده به روش جوشکاری GTAW
غلامرضا
فغانی
گروه مواد دانشکده مکانیک-دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)
author
text
article
2020
per
در این تحقیق، سه سوپرآلیاژ پایه نیکل کلمونوی 6، هستلوی 276C و اینکونل 625 توسط فرآیند GTAW بر روی فولاد زنگنزن 310 پوششدهی شدند. سختیسنجی بهروش ویکرز، ارزیابی رفتار سایشی بهروش پین بر روی دیسک و تشخیص مکانیزم سایش سطوح بهکمک تصاویر SEM روی نمونهها انجام گرفت. رفتار اکسیداسیون دما بالا تحت دمای 1050 درجه سانتیگراد در هشت سیکل 24 ساعته مطالعه شد. همچنین به منظور بررسی و مقایسه رفتار خوردگی نمونهها، از آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول ترکیبی اسید سولفوریک و کلرید سدیم استفاده شد. نتایج سختیسنجی، سختی سطحی به مراتب بالاتر سوپرآلیاژهای پایه نیکل هستلوی276C (727 ویکرز) و کلمونوی 6 (612 ویکرز) در مقایسه با سوپرآلیاژ اینکونل 625 (338 ویکرز) و زیرلایهی فولادی (217 ویکرز) را نشان داد. بهترین رفتار سایشی مربوط به پوشش هستلوی276C با ضریب اصطکاک 28/0 بود. همچنین بررسیهای مورفولوژی سطوح سایش نمونهها، تغییر مکانیزم سایش را از سایش ورقهای به خراشان با اعمال پوششهای سوپرآلیاژ پایه نیکلی بر فولاد زنگ-نزن 310 نشان داد. در آزمون اکسیداسیون دما بالا، کمترین میزان افزایش وزن (2 mg/cm0.5) برای پوشش هستلوی276C محاسبه شد. آزمون خوردگی نیز نشاندهندهی افزایش مقاومت به خوردگی فولاد زنگنزن 310 با ایجاد پوششها بوده و بیشترین پتانسیل خوردگی(mV 9/119-) و کمترین دانسیتهی جریان خوردگی (µA.cm-2 14/0) برای پوشش هستلوی276C بدست آمد. در نهایت با در نظر گرفتن نتایج، به نظر میرسد که پوشش هستلوی276C بهعنوان مطلوبترین گزینه برای ایجاد بر روی فولاد زنگنزن 310 جهت کاربرد در شرایط دما بالا باشد.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
16
v.
45
no.
2020
1
13
http://www.surfacejournal.ir/article_240103_d7a845ab782eed037e7087345c02cbb4.pdf
بررسی تاثیر عملیات حرارتی آستمپرینگ بر رفتار فرسایشی چدن داکتیل آلیاژی
محمد مسعود
طاهری
دانشگاه صنعتی اصفهان،اصفهان،ایران
author
مهدی
علی زاده
دانشکده مهندسی مواد/دانشگاه صنعتی اصفهان
author
عباس
بهرامی
هیات علمی
author
text
article
2020
per
در این پژوهش رفتار فرسایشی چدن داکتیل آستمپرشده کاربیدی و چدن داکتیل آلیاژی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. به این منظور نمونههای مربعی شکل با ابعاد 3 سانتیمتر و ضخامت 1 سانتیمتر تهیه شد. نمونههای چدن داکتیل آلیاژی تحت عملیات حرارتی آستمپرینگ قرار گرفتند. بررسیهای ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز EDS انجام شد. قبل از آزمون فرسایش سختی و زبری نمونه ها اندازی گیری شد. نمونه ها در پنج زاویه ی 30، 45، 60، 75 و 90 درجه تحت آزمون فرسایش قرار گرفتند. نمودار کاهش وزن استاندارد بر حسب زاویه رسم شد که نشان داد نمونه داکتیل آستمپرشده کاربیدی در همه زوایا مقاومت فرسایشی بهتری دارد. نتایج ازمون پراش پرتو ایکس از سطح نمونه ی چدن داکتیل آستمپرشده کاربیدی قبل و بعد از آزمون فرسایش نشان داد نمونه دارای 38 درصد آستنیت باقی مانده است که بعد از آزمون فرسایش استحاله تحت کرنش پیدا کرده است و به مارتنزیت تبدیل شده است. آزمون ریزسختی سنجی روی نمونه چدن داکتیل آستمپرشده کاربیدی بعد از آزمون فرسایش انجام شد و نشان داد به دلیل استحاله در سطح سختی سطح آن از 446 ویکرز به 531 ویکرز افزایش پیداکرده است. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از سطح فرسایش شده نمونهها نشان داد مکانیزم غالب فرسایش در زوایای کم (30 تا 60 درجه) برش و شخم زنی می باشد و در زوایای بالا (60 تا 90 درجه) مکانیزم غالب ترک و میکروترک می باشد.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
16
v.
45
no.
2020
15
24
http://www.surfacejournal.ir/article_240104_75c009c5718f7eab4b55da5900d8f949.pdf
تأثیر گرمایش طولانی بر رفتار مکانیکی و تریبولوژی پوششهای غوطهوری بر پایه روی
فاطمه
بانشی
دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان
author
فخرالدین
اشرفی زاده
دانشگاه صنعتی اصفهان
author
مهدی
علیزاده
دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان
author
text
article
2020
per
در این پژوهش خواص مکانیکی و رفتار تریبولوژیکی پوششهای گالوانیزه و گالوالوم تولید شده به روش غوطهوری مورد ارزیابی قرار گرفته و با توجه به کاربرد ورقهای پوششدار در شرایط بالاتر از دمای اتاق، اثر حرارتدهی طولانی مدت بر خواص این ورقها مطالعه شده است. بدین منظور نمونههایی از ورق فولاد کربنی با پوشش گالوانیزه و گالوالوم با ضخامتهای یکسان آماده سازی شد و ریزساختار و مورفولوژی نمونهها و ترکیب شیمیایی نواحی مختلف توسط SEM مورد بررسی قرار گرفت. ترکیب فازی و بافت کریستالی پوششها نیز به روَش XRD تعیین شد. جهت بررسی خواص مکانیکی ورقهای پوششدار از سختیسنج ویکرز و آزمون کشش استفاده شد؛ خواص تریبولوژیکی پوششها توسط آزمون پین روی دیسک مورد ارزیابی قرارگرفت. مقایسه نتایج مشخص نمود که بهطورکلی استحکام ورق گالوانیزه از گالوالوم بیشتر است؛ پوشش گالوالوم ازدیاد طول نسبی بالاتر و رفتار سایشی ضعیفتری نسبت به گالوانیزه نشان داد. در ورق گالوانیزه حرارتدیده در دماهای بیشتر از 300، از یک طرف نفوذ آهن از زیرلایه بهسمت سطح پوشش سبب تشکیل فازهای ترد بینفلزی میشود که تأثیر منفی بر رفتار سایشی ورق گالوانیزه دارد، از طرف دیگر با تشکیل لایه اکسیدی مقاوم بر سطح پوشش رفتار اصطکاکی بهتر میشود. با حرارتدهی ورق گالوالوم در دماهای بالاتر از 400 سطح پوشش تیره و برآمدگیهایی ناشی از تشکیل فازهای بینفلزی و لایه اکسید برسطح پوشش نمایان گشت. با توجه به نتایج این تحقیق در کاربردهایی که ضریب اصطکاک اهمیت دارد، گرمایش ورق گالوانیزه در دماهای بالاتر از 300 و ورق گالوالوم در دماهای بیشتر از 400 توصیه نمیشود.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
16
v.
45
no.
2020
25
50
http://www.surfacejournal.ir/article_240105_84a6ba934801926c6cc2aa6ec776ce90.pdf
بررسی فرآیند پلیمریزاسیون پلاسمایی برای تولید لایه سیلیکاتی متخلخل
مرضیه
عباسی فیروزجاه
گروه علوم مهندسی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فناوری های نوین سبزوار، سبزوار، ایران
author
بابک
شکری
پژوهشکده لیزر و پلاسما، دانشگاه شهیدبهشتی تهران
author
text
article
2020
per
در این تحقیق، لایه سیلیکاتی فلوئوردار به روش پلیمریزاسیون پلاسمایی و با استفاده از دستگاه پلاسمایی فرکانس رادیویی تولید شده است. به منظور کاهش ضریب شکست لایهها، تخلخلهای ساختاری در لایه ایجاد شد. میزان ناخالصی، ضریب جذب اپتیکی، زبری سطح و میزان چگالی جریان تراوشی و آستانه میدان شکست لایهها مورد بررسی قرار گرفتند. به منظور بررسی فرآیند پلیمریزاسیون پلاسمایی، نوع گاز فلوئوردار و فشار کاری و همچنین قرار دادن پایه برای بسترهای سیلیکونی مورد آزمایش قرار گرفتند. حالتهای پیوند شیمیایی لایهها و ریختشناسی سطح لایهها به ترتیب توسط طیفسنج تبدیل فوریه مادون قرمز و میکروسکوپ نیروی اتمی مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این، مطالعه ضریب شکست و ضریب جذب لایهها نیز توسط دستگاه بیضیسنجی طیفی انجام گرفت. نتایج نشان داد لایه سیلیکاتی فلوئوردار با خلوص بالا و تخلخلهای ساختاری، دارای ضریب شکست فوق کم (1.17 و 1.09) و ثابت خاموشی کمتر از 4-10 است و افزایش فشار و همچنین قرار دادن پایه برای بسترها موجب افزایش ناخالصیهای آلی به ویژه پیوندهای کربنی و به موجب آن از بین رفتن تخلخلهای ساختاری لایه شد که در مجموع منجر به افزایش ضریب شکست (1.39 و 1.37) و ثابت خاموشی (0.004 و 0.0005) لایهها شده است.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
16
v.
45
no.
2020
51
64
http://www.surfacejournal.ir/article_240106_2565145fa853631cc80c215725c8370f.pdf
ارزیابی رفتار اکسیداسیون سیکلی پوششهای دولایه سرامیکی نانوساختار La2(Zr0.7Ce0.3)2O7/YSZ 8 با ساختار ترک عمودی
پژمان
رضائی طالقانی
مجتمع مواد و فناوری های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
author
ضیاء
والفی
ساختمان مواد فلزی، مجتمع مواد و فناوری های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
author
ناصر
احسانی
مجتمع مواد و فناوری های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
author
text
article
2020
per
در این پژوهش ابتدا رسوب پیشماده La2(Zr0.7Ce0.3)2O7 بوسیله مواد اولیه اکسید لانتانیم،ZrOCl2.8H2O و Ce(NO3)3.6H2O فراوری شد. فرایند کلسیناسیون این رسوب در دماهای ℃900 - ℃400 انجام گرفت و ساختار فازی، اندازه ذرات و مورفولوژی پودرهای کلسینهشده مورد بررسی قرار گرفتند. آگلومرههای دو رسوب کلسینهشده در دماهای ℃600 و ℃900 به منظور پوششدهی به روش پلاسما اسپری بر روی زیرلایههایی از جنس Hastelloy X دارای لایههای AMDRY 962 و METCO 204NS-G بهکار برده شدند. هر دو پوشش دولایه سرامیکی اعمالشده توسط آگلومرههای ℃600 و ℃900 بههمراه پوشش YSZ معمولی تحت آزمون اکسیداسیون سیکلی در دمای ℃1000 قرار گرفتند. نتایج حاصل از الگوهای پراش و بررسیهای ریزساختاری نشان داد که فقط رسوب پیشماده La2(Zr0.7Ce0.3)2O7 کلسینهشده در دمای ℃900 بهدلیل دمای نسبتاً بالای کلسیناسیون، حالت نانوذرات شامل فازهای اصلی زیرکونات لانتانیم دارای مقادیر جزئی سریوم حل شده (فاز LZ) و محلول جامد زیرکونات لانتانیم سریوم (فاز LC) را داشت. اما هر دو نوع پوشش دولایه سرامیکی از این فازها تشکیل شده و هر دو آنها نیز بهصورت پوششهای نانوساختار دارای ترکهای عمودی بودند. تنها تفاوت بین آنها، تراکم نسبتاً کمتر پوشش دولایه سرامیکی اعمالشده توسط آگلومرههای ℃600 بود. نتایج حاصل از آزمون اکسیداسیون سیکلی نشان داد که تنها این پوشش به-دلیل تراکم ریزساختاری مناسب و حضور ترکهای عمودی از کارکرد مناسبی برخوردار بود. ریخت لایههای این پوشش پس از 924 سیکل حرارتی بدون عیب باقی ماند. اما در پوشش YSZ معمولی پس از آزمون اکسیداسیون سیکلی ترک امتدادیافتهای در نزدیکی مواضعی از فصلمشترک TGO/YSZ تشکیل شد.
نشریه علوم و مهندسی سطح
انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران
2008-6717
16
v.
45
no.
2020
65
84
http://www.surfacejournal.ir/article_240107_3e2f9259ea035e7211726cec3b37c84e.pdf