ORIGINAL_ARTICLE
تاثیر عملیات حرارتی، نورد گرم و آندایزینگ بر رفتار خوردگی آلیاژ زیست سازگار منیزیم حاوی روی، کلسیم و عناصر نادر خاکی
در این پژوهش اثر عملیات حرارتی همگنسازی و عملیات مکانیکی نورد گرم بر ریزساختار و رفتار خوردگی آلیاژ پایه منیزیم سازگار با محیط بدن حاوی روی، کلسیم و عناصر نادرخاکی، مورد بررسی قرار گرفتهاست. در ادامه به منظور بهبود خواص خوردگی، فرایند آندایزینگ با استفاده از روش HAE، در ۳ چگالی جریان و ۲ زمان مختلف روی هریک از نمونهها انجام شد و لایهی اکسیدی حاصل توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش خوردگی در محلول PBS، در دمای ۳۷ درجه سانتیگراد و به روش غوطهوری انجام گرفت و کاهش وزن نمونهها اندازهگیری شد. نتایج به دست آمده نشان داد که عملیات حرارتی همگنسازی سبب یکنواخت شدن ساختار و بزرگ شدن اندازه دانه شده و تأثیر مطلوبی بر مقاومت به خوردگی آلیاژ داشته و باعث کاهش ۲۰ درصدی نرخ خوردگی شده است. فرایند نورد داغ انجام شده نیز سبب افزایش اندازه دانه و همچنین کاهش ۹ درصدی نرخ خوردگی شدهاست. همچنین فرایند آندایزینگ به طور کلی تأثیر مطلوبی بر خواص خوردگی نمونهها داشته و در بهترین شرایط مشاهده شده، کاهش ۸۰ درصدی در نرخ خوردگی را همراه داشتهاست. تأثیر زمان و چگالی جریان اعمالی فرایند آندایزینگ نیز مورد مطالعه قرار گرفت که نتایج حاصل برای هریک از نمونهها تأثیر متفاوتی را نشان دادهاند.
http://www.surfacejournal.ir/article_36665_8a70f115c77d0e1ab2631a7c5d2760af.pdf
2019-08-23
11
22
زیست سازگار
خوردگی
آندایزینگ
منیزیم
روش HAE
میلاد
جوهری
milad.johari@ut.ac.ir
1
دانشکده معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)
LEAD_AUTHOR
سید هادی
طبائیان
tabaian@aut.ac.ir
2
دانشکده معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)
AUTHOR
شهابالدین
سعیدی
3
دانشکده معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)
AUTHOR
1. Kumta, Prashant N., et al. Degradable magnesium-based implant devices for bone fixation, U.S. Patent Application No. 15/750, 219.
1
2. Xin, Y., Tao Hu, and P. K. Chu. In vitro studies of biomedical magnesium alloys in a simulated physiological environment: a review, Acta biomaterialia, 7.4 (2011) 1452-1459.
2
3. Gu, Xue-Nan, and Yu-Feng Zheng. A review on magnesium alloys as biodegradable materials, Frontiers of Materials Science in China, 4.2 (2010) 111-115.
3
4. Staiger, Mark P., et al., Magnesium and its alloys as orthopedic biomaterials: a review, Biomaterials, 27.9 (2006): 1728-1734.
4
5. Harandi, Shervin Eslami, et al. Effect of calcium content on the microstructure, hardness and in-vitro corrosion behavior of biodegradable Mg-Ca binary alloy, Materials Research, 16.1 (2013): 11-18.
5
6. Xin, Yunchang, et al. Corrosion behavior of biomedical AZ91 magnesium alloy in simulated body fluids, Journal of Materials Research 22.7 (2007) 2004-2011.
6
7. Witte, Frank, et al. In vivo corrosion of four magnesium alloys and the associated bone response, Biomaterials, 26.17 (2005): 3557-3563.
7
8. Witte, Frank, et al. In vitro and in vivo corrosion measurements of magnesium alloys, Biomaterials, 27.7 (2006) 1013-1018.
8
9. Witte, Frank, et al., Biodegradable magnesium–hydroxyapatite metal matrix composites, Biomaterials, 28.13 (2007) 2163-2174.
9
10. Witte, Frank, et al., Degradable biomaterials based on magnesium corrosion, Current opinion in solid state and materials science, 12.5-6 (2008) 63-72.
10
11. Sigel H. Metal Ions in Biological System. New York: Marcel Dekker Inc, (1986).
11
12. Seiler H G, Sigel H. Handbook on Toxicity of Inorganic Compounds. New York: Marcel Dekker Inc, (1988).
12
13. Wu, C. S., et al., Study on the anodizing of AZ31 magnesium alloys in alkaline borate solutions, Applied Surface Science253.8 (2007) 3893-3898.
13
14. Kainer, K. U., ed, Magnesium alloys and technology. John Wiley & Sons, (2003).
14
15. Mizutani, Y., et al., Anodizing of Mg alloys in alkaline solutions, Surface and Coatings Technology, 169 (2003) 143-146.
15
16. Aung, Naing Naing, and Wei Zhou, Effect of grain size and twins on corrosion behaviour of AZ31B magnesium alloy, Corrosion Science, 52.2 (2010) 589-594.
16
17. Yin, D. L., et al, Warm deformation behavior of hot-rolled AZ31 Mg alloy, Materials Science and Engineering: A392.1-2 (2005) 320-325.
17
18. Wu, Chao-yun, and Jin Zhang, State-of-art on corrosion and protection of magnesium alloys based on patent literatures, Transactions of Nonferrous Metals Society of China 21.4 (2011) 892-902.
18
19. Shi, Zhiming, Ming Liu, and Andrej Atrens. Measurement of the corrosion rate of magnesium alloys using Tafel extrapolation, Corrosion science, 52.2 (2010) 579-588.
19
20. Song, Guangling, and Andrej Atrens. Understanding magnesium corrosion—a framework for improved alloy performance, Advanced engineering materials, 5.12 (2003): 837-858.
20
21. Standard, A. S. T. M., Standard practice for laboratory immersion corrosion testing of metals, American Society for Testing and Materials, G31-72 (2004).
21
22. Lei, T., et al., Enhanced corrosion protection of MgO coatings on magnesium alloy deposited by an anodic electrodeposition process, Corrosion Science, 52(10)(2010) p. 3504-3508.
22
23. Joni, M. S., & Fattah-alhosseini, A., Effect of KOH concentration on the electrochemical behavior of coatings formed by pulsed DC micro-arc oxidation (MAO) on AZ31B Mg alloy, Journal of Alloys and Compounds, 661(2016)237-244.
23
24. Song, G. L., & Shi, Z. Corrosion mechanism and evaluation of anodized magnesium alloys, Corrosion Science, 85(2014) 126-140.
24
25. رحیمی, محمدرضا؛ روح اله مهدی نوازاقدم؛ محمود حیدرزاده سهی؛ علی حسین رضایان قیه باشی و مریم اطلاعی، ، بررسی تاثیر زمان فرآیند آندایزینگ بر رفتار خوردگی آلیاژ منیزیم AZ31 در محیط شبیه ساز بدن، هفتمین کنفرانس بینالمللی مهندسی مواد و متالورژی و دوازدهمین همایش ملی مشترک انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران و انجمن ریخته گری ایران، تهران، سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران-انجمن مهندسی متالورژی ایران و انجمن علمی ریخته گری ایران،(۱۳۹۷).
25
26. Vanysek, Petr. Electrochemical series, CRC handbook of chemistry and physics 8 (2000).
26
27. Chen, Yongjun, et al, "Recent advances on the development of magnesium alloys for biodegradable implants, Acta biomaterialia 10.11 (2014) 4561-4573.
27
28. Vlček, Marián, et al, Microhardness and in vitro corrosion of heat-treated Mg–Y–Ag biodegradable alloy, Materials 10.1 (2017) 55.
28
29. Shahri, Seyed Morteza Ghaffari, et al. Effect of solution treatment on corrosion characteristics of biodegradable Mg–6Zn alloy, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 25.5 (2015) 1490-1499.
29
ORIGINAL_ARTICLE
روکش کاری فولاد کربنی با سنتز لیزری کاربید تیتانیوم از ایلمنایت فعال سازی شده
ایجاد لایهای سخت بر سطح فولاد کربنی روشی مناسب جهت ارتقای کارایی آن است. ازجمله مواد مقاوم به سایش مورد توجه برای این منظور، کاربید تیتانیوم است. در پژوهش حاضر، سنتز کربوترمی ذرات TiC با استفاده از لیزر پالسی موردبررسی قرارگرفتهاست. تلاش شد کاربید تیتانیوم به صورت درجا از ایلمنایت، بهعنوان ماده اولیهای ارزان، به دست آید. اما تبدیل کامل ایلمنایت به TiC در زمان کوتاه فراوری لیزری امری دشوار است. برای فایق آمدن بر این مشکل از دو راهحل همزمان استفادهشد: مقدار کربن بیش از استوکیومتری احیا استفاده شد و مخلوط پودرهای ایلمنایت و گرافیت تحت فعالسازی مکانیکی قرار گرفتند. در این راستا، اثر افزایش زمان فعالسازی تا 200 ساعت با استفاده از پراش پرتو ایکس بررسی شد. سپس با نشاندن لایهای از پودر بر سطح فولاد، روکشکاری لیزری انجام شد. تأثیر فعالسازی مکانیکی بر تشکیل ذرات پخششده در روکش، خصوصاً تبدیل ذرات اکسیدی به کاربیدی، مورد تحلیل قرارگرفت. به این منظور از میکروسکوپ الکترونی روبشی با آنالیزگر EDS و تحلیل پراش پرتو ایکس استفادهشد. همچنین ذرات TiC و زمینه روکش ازنظر ریختشناسی و ریزساختاری بررسی شدند. مشاهده شد که روکش دارای ساختار انجماد جهتدار بوده؛ مناطق هممحور، سلولی، دندریتی و درنهایت یوتکتیک تشکیلشدهاند. از سوی دیگر، ریزسختیسنجی نشانگر افزایش تدریجی سختی از زیرلایه تا سطح روکش بود، که به مقدار 1600 ویکرز در نزدیکی سطح رسید. مشخص گردید که سنتز روکش کامپوزیتی با توزیع گرادیانی مناسبی از ذرات TiC به روش احیای لیزری ایلمنایت امکانپذیر است.
http://www.surfacejournal.ir/article_36666_3d622cdd6c412a6423b50563ed81e603.pdf
2019-08-23
23
35
روکشکاری لیزری
پوشش سخت کامپوزیتی
کاربید تیتانیوم
فعالسازی مکانیکی
ساختار گرادیانی
آرمان
خلیلی
arman_khalili@alumni.iust.ac.ir
1
دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
AUTHOR
میلاد
مجتهدی
mojtahedi@iust.ac.ir
2
گروه مهندسی مواد و نساجی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
LEAD_AUTHOR
مسعود
گودرزی
mgoodarzi@iust.ac.ir
3
دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
AUTHOR
محمد جواد
ترکمنی
mjtorkamany@gmail.com
4
مرکز ملی علوم و فنون لیزر ایران، تهران، ایران
AUTHOR
1. V. Sarin, Comprehensive hard materials, Newnes, Oxford, UK, )2014.(
1
2. K. Das, T.K. Bandyopadhyay, S. Das, A Review on the various synthesis routes of TiC reinforced ferrous based composites, Journal of Materials Science, 37(2002)3881-3892.
2
3. C.C. Degnan, P.H. Shipway, A comparison of the reciprocating sliding wear behaviour of steel based metal matrix composites processed from self-propagating high-temperature synthesised Fe–TiC and Fe–TiB2 masteralloys, Wear, 252(2002)832-841.
3
4. I. Brown, W. Owers, Fabrication, microstructure and properties of Fe–TiC ceramic–metal composites, Current Applied Physics, 4(2004)171-174.
4
5. K. Parashivamurthy, R. Kumar, S. Seetharamu, M. Chandrasekharaiah, Review on TiC reinforced steel composites, Journal of materials science, 36(2001)4519-4530.
5
6. X. Wang, Z. Zou, S. Qu, S. Song, Microstructure and wear properties of Fe-based hardfacing coating reinforced by TiC particles, Journal of materials processing Technology, 168 (2005) 89-94.
6
7. X.H. Wang, S.L. Song, Z.D. Zou, S.Y. Qu, Fabricating TiC particles reinforced Fe-based composite coatings produced by GTAW multi-layers melting process, Materials Science and Engineering: A, 441(2006)60-67.
7
8. C.K. Sahoo, M. Masanta, Microstructure and mechanical properties of TiC-Ni coating on AISI304 steel produced by TIG cladding process, Journal of Materials Processing Technology, 240(2017)126-137.
8
9. A. Rokanopoulou, G. Papadimitriou, Titanium carbide/duplex stainless steel (DSS) metal matrix composite coatings prepared by the plasma transferred arc (PTA) technique: microstructure and wear properties, Journal of coatings technology and research, 8(2011)427-437.
9
10. M. Jones, A. Horlock, P. Shipway, D. McCartney, J. Wood, Microstructure and abrasive wear behaviour of FeCr–TiC coatings deposited by HVOF spraying of SHS powders, Wear, 249(2001)246-253.
10
11. E. Toyserkani, A. Khajepour, S.F. Corbin, Laser cladding, CRC press, 2004.
11
12. A. Emamian, S.F. Corbin, A. Khajepour, Effect of laser cladding process parameters on clad quality and in-situ formed microstructure of Fe–TiC composite coatings, Surface and Coatings Technology, 205(2010)2007-2015.
12
13. M. Razavi, M.R. Rahimpour, M. Ganji, M. Ganjali, M. Gangali, In situ deposition of Fe-TiC nanocomposite on steel by laser cladding, Surface Review and Letters, (2016)1750080.
13
14. S. Qu, X. Wang, M. Zhang, Z. Zou, Microstructure and wear properties of Fe–TiC surface composite coating by laser cladding, Journal of Materials Science, Vol) 2008(1546-1551.
14
15. G.L. Zhao, Y. Zou, Z.D. Zou, H. Zhang, Research on in situ synthesised (Ti,V)C/Fe composite coating by laser cladding, Materials Science and Technology, 31) 2015(1329-1334.
15
16. Z. Wang, T. Lin, X. He, H. Shao, J. Zheng, X. Qu, Microstructure and properties of TiC-high manganese steel cermet prepared by different sintering processes, Journal of Alloys and Compounds, 650) 2015(918-924.
16
17. A. Lahouel, S. Boudebane, A. Iost, A. Montagne, A new method to fabricate Fe-TiC composite using conventional sintering and steam hammer, in: International Journal of Engineering Research in Africa, Trans Tech Publ, )2017(28-44.
17
18. M. Razavi, M.S. Yaghmaee, M.R. Rahimipour, S.S. Razavi-Tousi, The effect of production method on properties of Fe–TiC composite, International Journal of Mineral Processing, 94(2010)97-100.
18
19. Y.-m. Wang, Z.-f. Yuan, Z.-c. Guo, Q.-q. Tan, Z.-y. Li, W.-z. Jiang, Reduction mechanism of natural ilmenite with graphite, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 18(2008)962-968.
19
20. P. Scherrer, Estimation of the size and internal structure of colloidal particles by means of röntgen, Nachr. Ges. Wiss. Göttingen, 2(1918)96-100.
20
21. G.K. Williamson, W.H. Hall, X-ray line broadening from filed aluminium and wolfram, Acta Metallurgica, 1(1953)22-31.
21
22. Chen, T. Hwang, M. Marsh, J.S. Williams, Mechanically activated carbothermic reduction of ilmenite, Metallurgical and Materials Transactions A, 28(1997)1115-1121.
22
23. B.D. Cullity, Elements of X-Ray Diffraction, 2nd ed., Addison-Wesley, (1978).
23
24. V. Soleimanian, M. Mojtahedi, A comparison between different X-ray diffraction line broadening analysis methods for nanocrystalline ball-milled FCC powders, Appl. Phys. A, 119(2015)977-987.
24
25. C. Suryanarayana, Mechanical alloying and milling, Marcel Dekker, New York, (2004).
25
26. J.B. Holt, Z.A. Munir, Combustion synthesis of titanium carbide: Theory and experiment, Journal of Materials Science, 21(1986)251-259.
26
27. A. Saidi, A. Chrysanthou, J.V. Wood, J.L.F. Kellie, Preparation of Fe-TiC composites by the thermal-explosion mode of combustion synthesis, Ceramics International, 23(1997)185-189.
27
28. L.S.A. Marques, A.C. Fernandes, F. Vaz, M.M.D. Ramos, Influence of Oxygen Addition on the Structural and Elastic Properties of TiC Thin Films, Plasma Processes and Polymers, 4(2007)195-199.
28
29. A. Emamian, S.F. Corbin, A. Khajepour, In-Situ Formation of TiC Using Laser Cladding, in: J. Cuppoletti (Ed.) Metal, Ceramic and Polymeric Composites for Various Uses, 2011.
29
30. W. Kurz, D.J. Fisher, Fundamentals of Solidification, Trans Tech Publications, (1989).
30
31. S. Chen, X. Chen, L. Wang, J. Liang, C. Liu, Laser cladding FeCrCoNiTiAl high entropy alloy coatings reinforced with self-generated TiC particles, Journal of Laser Applications, 29(2017)012004.
31
32.گلعذار محمدعلی، اصول و کاربرد عملیات حرارتی فولادها، ویرایش دوم، انتشارات دانشگاه صنعتی اصفهان، 1367.
32
33. A. Walker, H. Flower, D. West, The laser surface-alloying of iron with carbon, Journal of materials science, 20(1985)989-995.
33
34. A. Emamian, S.F. Corbin, A. Khajepour, In-Situ Deposition of Metal Matrix Composite in Fe-Ti-C System Using Laser Cladding Process, J. Cuppoletti (Ed.), InTech, (2011).
34
35. S. Yang, M. Zhong, W. Liu, TiC particulate composite coating produced in situ by laser cladding, Materials Science and Engineering: A, 343(2003)57-62.
35
36. A. Emamian, S.F. Corbin, A. Khajepour, Tribology characteristics of in-situ laser deposition of Fe-TiC, Surface and Coatings Technology, 206(2012)4495-4501.
36
37. کاظمی مریم، ثقفیان حسن، خیراندیش شهرام، سلیمانی گیلکجانی رضا، تاثیر سرعت روبش پرتو لیزر بر ریزساختار و ریزسختی فولاد ابزار گرمکار H13 کامپوزیت سطحی شده با ذرات کاربید تیتانیوم با استفاده از لیزر، علوم و مهندسی سطح، 37(1397)104-97.
37
38. X.H. Wang, L. Cheng, M. Zhang, S.Y. Qu, B.S. Du, Z.D. Zou, Reaction synthesis of (Ti,V)C carbide reinforced Fe based surface composite coating by laser cladding, Surface Engineering, 25(2009)211-217.
38
39. X.H. Wang, S.Y. Qu, B.S. Du, Z.D. Zou, In situ synthesised TiC particles reinforced Fe based composite coating produced by laser cladding, Materials Science and Technology, 25(2009)388-392.
39
ORIGINAL_ARTICLE
ارزیابی ریزساختار و مقاومت به سایش و خوردگی اینکونل 625 روکش کاریشده بر زیرلایه مسی
بهبود خواص سطحی مس مانند مقاومت به سایش و خوردگی موجب افزایش کاربرد این فلز در صنایع مختلف میگردد. به همین منظور، در این پژوهش آلیاژ اینکونل 625 به روش جوشکاری قوس تنگستن-گاز روی مس پوشش داده شد. بررسیهای فازی و رفتار انجمادی روکش به کمک آزمون پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ نوری(OM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز طیف نگار تفکیک انرژی (EDS) نشان داد که ساختار روکش ایجاد شده شامل فاز زمینه γ به همراه محصولات ثانویه انجمادی غنی از نیوبیوم میباشد. با توجه به حلالیت کامل نیکل و مس در حالت جامد، مشاهده شد که منطقه ایجاد شده بین روکش و زیرلایه دارای ترکیب شیمیایی Cu- 24.26 Ni-9.31 Cr-5.77 Mo و عاری از عیوب متالورژیکی است. میکروسختی زیرلایه و روکش در نزدیکی سطح به ترتیب 50 و 338 ویکرز اندازهگیری شد. به منظور بررسی رفتار سایشی روکش و زیرلایه از آزمون گوی بر دیسک در دمای محیط استفاده شد و سطوح سایش به کمک تصاویر SEM و آنالیز EDS مورد مطالعه قرار گرفت. روکشکاری انجام شده موجب افزایش مقاومت به سایش در حدود 85% گردید که این افزایش را میتوان به علت تغییر مکانیزم سایش از سایش -ورقهای در مس به سایش اکسیداسیونی در روکش اینکونل 625 دانست. لایهی اکسیدی تشکیل شده از جفت سایشی علاوه بر کاهش نرخ سایش، موجب کاهش دامنه اصطکاک از حدود 5/1- 2/0 به 8/0- 3/0 نیز گردید. اثر حضور روکش بر مقاومت به خوردگی زیرلایه نیز به کمک آزمون پلاریزاسیون بررسی شد. نتایج حاکی از افزایش قابل توجه مقاومت خوردگی مس در حضور این روکش داشت و جریان خوردگی از nA/cm2 239 به nA/cm227/0کاهش یافت.
http://www.surfacejournal.ir/article_36667_1e97d758945aa495b1ff4edae6395a4a.pdf
2019-08-23
37
52
اینکونل 625
مس
جوشکاری قوسی
سایش
خوردگی
منصور
رحیمی
mansour324@gmail.com
1
دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان
LEAD_AUTHOR
مسعود
سلطانی
m.71.soltani@gmail.com
2
دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان
AUTHOR
مهدی
صالحی
isrec@cc.iut.ac.ir
3
دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان
AUTHOR
1. N. Karthik, Y.R. Lee, M.G. Sethuraman, Hybrid sol-gel/thiourea binary coating for the mitigation of copper corrosion in neutral medium, Progress in Organic Coatings, 102 ( 2017) 259-267.
1
2. J. Jiang, R. Li, T. Yuan, P. Niu, C. Chen,K. Zhou, Microstructural evolution and wear performance of the high-entropy FeMnCoCr alloy/TiC/CaF 2 self-lubricating composite coatings on copper prepared by laser cladding for continuous casting mold, Journal of Materials Research, 55 (2019) 1-12.
2
3. E. Mohammadi, H. Nasiri, J. V. Khaki, S. M. Zebarjad, Copper-alumina nanocomposite coating on copper substrate through solution combustion, Ceramics International, 44 (2018) 3226-3230.
3
4. J. Chen, S. J. Bull, The investigation of creep of electroplated Sn and Ni–Sn coating on copper at room temperature by nanoindentation, Surface and Coatings Technology, 203 (2009) 1609-1617.
4
5. B. Jiang, S. L. Jiang, A. L. Ma, Y. G. Zheng, Effect of heat treatment on erosion-corrosion behavior of electroless Ni-P coatings in saline water, Materials and Manufacturing Processes, 29 (2014) 74-82.
5
6. P. Zhang, M. Li, Z. Yu, Microstructures Evolution and Micromechanics Features of Ni-Cr-Si Coatings Deposited on Copper by Laser Cladding, Materials, 11 (2018) 14-26.
6
7. F. H. Lu, H. Y. Chen, Characterization of titanium nitride films deposited by cathodic arc plasma technique on copper substrates, Surface and Coatings Technology, 130 (2000) 290-296.
7
8. B. Silwal, J. Walker, D. West, Hot-wire GTAW cladding: inconel 625 on 347 stainless steel, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 12 (2019) 1-10.
8
9. ا. ق. رحمتی، ر. درخشنده، م. کریمی، بررسی ریزساختار و سختی فولاد منگنزی با ایجاد لایه حاوی ذرات wc توسط فرایند جوشکاری GTAW، نشریه علمی پژوهشی علوم و مهندسی سطح، 37(1397)25-15.
9
10. A. Dudek, B. Lisiecka, Surface Treatment Proposals for the Automotive Industry by the Example of 316L Steel, Multidisciplinary Aspects of Production Engineering, 1 (2018) 369-376.
10
11. H. Abed, F. M. Ghaini, H. R. Shahverdi, Characterization of Fe49Cr18Mo7B16C4Nb6 high-entropy hardfacing layers produced by gas tungsten arc welding (GTAW) process, Surface and Coatings Technology, 352 (2018) 360-369.
11
13. M. J. Ciesalk, The welding and solidification metallurgy of alloy 625, Welding Research Supplement, (1991) 49-56.
12
14. H. Kashani, A. Amadeh, H. M. Ghasemi, Room and high temperature wear behaviors of nickel and cobalt base weld overlay coatings on hot forging dies, Wear, 262 (2007) 800-806, 2007.
13
15. A. H. Elsawy, Characterization of the GTAW fusion line phases for superferritic stainless steel weldments, Journal of Materials Processing Technology, 118 (2001) 127-131.
14
16. M. Rozmus-Górnikowska, M. Blicharski, J. Kusiński, Influence of weld overlaying methods on microstructure and chemical composition of Inconel 625 boiler pipe coatings, Metallic Materials, 52 (2014) 1-7.
15
17. M. J. Moradi, M. Ketabchi, An Experimental Study of Microstructure and Mechanical Behavior of Alloy 625 Weld Overlay Deposited on ASTM A516 Grade 70, Indian Journal of Science and Technology, 8 (2015) 1-5.
16
18. م. شمعانیان، ع. اشرفی،متالورژی جوشکاری، دانشگاه صنعتی اصفهان: مرکز نشر دانشگاه صنعتی اصفهان، 1393.
17
19. X. Xixue, D. Xinjie, W. Baosen, The effect of post-weld heat treatment temperature on the microstructure of Inconel 625 deposited metal, Journal of Alloys and Compounds, 593 (2014) 110-116.
18
20. K. Feng, Y. Chen, P. Deng, Y. Li,H. Zhao, F. Lu, Z. Li, Improved high-temperature hardness and wear resistance of Inconel 625 coatings fabricated by laser cladding, Journal of Materials Processing Technology, 243 (2017) 82-91.
19
21. S. K. Rai, A. Kumar, V. Shankar, T. Jayakumar, K. B. S. Rao, B. Raj, Characterization of microstructures in Inconel 625 using X-ray diffraction peak broadening and lattice parameter measurements, Scripta Materialia, 51 (2004) 59-63.
20
22. F. Xu, Y. Lv, Y. Liu, F. Shu, P. He, B. Xu, Microstructural evolution and mechanical properties of Inconel 625 alloy during pulsed plasma arc deposition process, Journal of Materials Science & Technology, 29 (2013) 480-488.
21
23. J. F. Wang, Q. J. Sun, H. Wang, J. P. Liu, J. C. Feng, Effect of location on microstructure and mechanical properties of additive layer manufactured Inconel 625 using gas tungsten arc welding, Materials Science and Engineering: A, 676 (2016) 395-405.
22
24. M. Palaniappa, S. K. Seshadri, Friction and wear behavior of electroless Ni–P and Ni–W–P alloy coatings, Wear, 265 (2008) 735-740.
23
25. ف. اشرفی زاده، م. صالحی، متالورژی سطح و تریبولوژی، جلد اول، انتشارات انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران، 1374.
24
26. D. E. Talbot, J. D. Talbot, Corrosion science and technology, CRC Press, 2018.
25
27. V. Feliu, J. A. González, C. Adrade, S. Feliu, Equivalent circuit for modelling the steel-concrete interface. II. Complications in applying the stern-geary equation to corrosion rate determinations, Corrosion Science, 40 (1998) 995-1006.
26
28. A. M. Alfantazi, T. M. Ahmed, D. Tromans, Corrosion behavior of copper alloys in chloride media, Materials & Design, 30 (2009) 2425-2430.
27
29. T. E. Abioye, D. G. McCartney, A. T. Clare, Laser cladding of Inconel 625 wire for corrosion protection, Journal of Materials Processing Technology, 217 (2015) 232-240.
28
30. N. Papageorgiou, A. Von Bonin, N. Espallargas, Tribocorrosion mechanisms of NiCrMo-625 alloy: an electrochemical modeling approach, Tribology International, 73(2014) 177-186.
29
ORIGINAL_ARTICLE
تأثیر افزودن NiCr بر خواص ریزساختاری پوششFe3TiO4 اعمالشده به روش HVOF بر زیر لایه فولاد ساده کربنی
امروزه پوششهای حاوی نیکل کروم برای بهبود خواص قطعات فولادی کم کربن در صنایع مختلف بطور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. به همین خاطر در این پژوهش پوشش Fe3TiO4 با اضافه کردن نیکل کروم توسط فرآیند پاشش حرارتی (HVOF) بر روی زیرلایه فولاد کم کربن اعمال گردید. برای این منظور پودر نیکل کروم با نسبت یکسان به مقدار 25 درصد وزنی به پودر Fe3TiO4 اضافه گردید. به منظور ارزیابی خواص ریزساختاری و فازی پوششها از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به EDS، آنالیز اشعه ایکس (XRD)، میکرو سختی سنج و زبری سنج استفاده شد. نتایج آزمایشی نشان داد که ریزساختار همگن و یکنواخت بوده که بصورت لایه لایه و متشکل از محلول جامد فلزی نیکل و آهن و محلول جامد نیکل کروم در اکسید تیتانیوم است. نتایج آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) بیانگر تشکیل فازهای Fe2O3, FeNi3, TiO2, Fe2TiO4 در پوششها ایجاد شده است. بر اساس یافتههای آزمایشی در اثر اضافه کردن نیکل کروم سختی پوشش افزایش، زبری و تخلخل پوشش کاهش مییابد.
http://www.surfacejournal.ir/article_36709_c02bf6944dc60fb618e57e498f6d6e7c.pdf
2019-08-23
1
9
NiCr
Fe3TiO4
پاشش حرارتی HVOF
ریزساختار
یوسف
نعامی
yousef.naami89@gmail.com
1
دانشکده مهندسی، دانشگاه اراک
LEAD_AUTHOR
مهدی
رئوفی
m-raoufi@araku.ac.ir
2
دانشکده مهندسی، دانشگاه اراک
AUTHOR
مرضیه
زینعلی
marzieh.zeynali@yahoo.com
3
دانشکده مهندسی، دانشگاه اراک
AUTHOR
1. I. Bregmann, Corrosion inhibitors, Macmillan, New York (1983).
1
2. ایمان سلیمی نژاد، محسن صفوی، مهدی صالحی، جایگزینی پوشش کرم سخت با پوشش Cr3C2-NiCr پاشش حرارتی HVOF جهت بهبود مقاومت سایش قالبهای بزرگ صنعتی، علوم و مهندسی سطح 25 (1394) 35-47.
2
3. B. Wielage, A. Wank, H. Pokhmurska, T. Grund, C. Rupprecht, G, Reisel, E. Friesen, Development and trends in HVOF spraying technology, Surface & Coatings Technology 201(2006) 2032-2037
3
4. Jifu Zhang, Minliu, Jinobing Song, Chunming Deng, Changguang Deng, Microstructure and corrosion behavior of Fe-based amorphous coating prepared by HVOF, Journal of Alloy and compounds, (2017).
4
5. M. Jones, A. J. Horlock, P. H. Shipway, D. G. Mccartney, J. V. Wood, A comparison of the abrasive wear behavior of HVOF sprayed titanium carbide- and titanium boride cermet coating, wear, 251 (2001) 1009-1016.
5
.6 ک. ش. حموله، م. صالحی، توسعه پوششهای پاشش حرارتی HVOF کامپوزیتی استلایت 6- کاربید کروم و ارزیابی خواص آنها، علوم و مهندسی سطح 26(1394) 48-35.
6
7. پیمان فرهپور، محمد مهدی خیر خواه، سید حامد میرطالب، حسین ادریس، اثر نرخ تغذیه پودر و نسبت اکسیژن در فرآیند HVOF بر رفتار خوردگی الکتروشیمیایی پوششهای NiCr، علوم و مهندسی سطح 16(1391) 85-71.
7
8. م. طاهری، ک. زنگنه مدار، ض. والفی، بررسی تأثیر پارامترهای فرآیند HVOF بر ریزساختار و استحکام چسبندگی پوششهای پاششی NiCrAlY، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، 1387.
8
9. م. ا. اشکفتکی، م. عطارپور، ح. ادریس، ارزیابی مشخصههای ریزساختاری پوشش Stellite
9
6-WC/12%Co تولید شده به روش HVOF، علوم و مهندسی سطح 31 (1396) 26-13.
10
10. Puetzp, Huangx, Limars, et al, Characterization of transient oxide formation on CoNiAlY after heat treatment in vacuum and air[j]. surface and coating Technology 205 (2012) 647-657.
11
11. H. S. Sidhu, B. S. Sidhu, S. Prakash, Solid particle erosion of HVOF sprayed NiCr and Stellited coating, Surface and coatings Technology 202 (2007) 232-238.
12
12. Li-Yong NI, Zi-Long Wu, Chun-gen Zhou, Effects of surface modification on isothermal oxidation behavior of HVOF- sprayed NiCrAlY coatings, Materials International 21 (2011) 173-179.
13
13. Q. Zhang, C. J. Li, C. X. Li, G. J. Yang, S. C. Lui, Study of oxidation behavior of nanostructured NiCrAlY bond Coatings deposited by cold spraying, Surface and coatings Technology 202 (2008) 3378-3384.
14
14. J. Gang, J. P. Morniroli, Grosdidier, Nanostructures in thermal spray coatings, Scripta Materialia 48 (2003) 1599-1606.
15
15. R. F. Bunshah, Handbook of Hard coatings, Deposition Technologies,
16
16. Proprties and Applications, Noyes Publications, (2001) New York, USA.
17
17. W. M. Zhao, Y. Wang, L-X. Dong, K-Y. Wu, J. Xue, Corrosion mechanism of NiCrBSi coatings deposited by HVOF, surf. Coat. Technol, 190(2005) 293-298.
18
18. S. Kamal, R. Jayaganthan, S. Prakash, Mechanical and microstructural characteristics of detonation gun sprayed NiCrAlY+0.4wt% CeO2 coatings on superalloys, Materials chemistry and Phisics, 122 (2010) 262-268.
19
19. R. A. Mahesh, R. Jayaganthan, S. Prakash, Oxidation behavior of HVOF sprayed Ni-5Al coatings deposited on Ni-and Fe-based superalloys under cyclic condition, Materials Science and Engineering A, 475 (2008) 327-335.
20
20. مصطفی طهری، مرتضی شمعانیان، مهدی صالحی، ارزیابی خواص مکانیکی و اکسیداسیون پوشش کامپوزیتی نانوساختار MCrAlY/YSZ تولید شده به روش HVOF، علوم و مهندسی سطح 15 (1391) 23-31.
21
21. J. Sturgeon, ASM Handbook, Surface Engineering, Thermal spray Coatings, 5 (2001) 1149.
22
22. C. Karaoglanli, H. Caliskan, M. Oge, K. M. Doleker, M. Hotamis, Comparison of tribological properties of HVOF sprayed coating with different composition, Surface and coatings Technology, Sct (2017), Doi: 10.1016/ J. Surf Coat.
23
23. S. M. Lee, W. G. Lee, Y. H. Kim, H. Jang, Surfce roughness and the corrosion resistance of 21Cr ferritic stainless steel, corros. Sci. 63(2012) 404-409.
24