توسعه پوشش‌های پاشش حرارتی HVOF کامپوزیتی استلایت6-کاربید کروم و ارزیابی خواص آن‌ها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

در این پژوهش تاثیر اضافه کردن کاربید کروم بر خواص پوشش پاشش حرارتی استلایت 6 ارزیابی گردید. بدین منظور به پودر استلایت 6 مقادیر 10، 20 و30 درصد وزنی پودر کاربید کروم اضافه شد و با روش پاشش حرارتی سوخت اکسیژن سرعت بالا (HVOF) بر روی زیرلایه‌ هایی از جنس سوپرآلیاژ پایه نیکل اینکونل 617 پوشش داده شد. جهت بررسی و ارزیابی خواص پوشش از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، دستگاه میکروسختی سنج، آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) و آنالیز تفکیک انرژی(EDS)استفاده شد. نتایج آنالیز XRD بیانگر عدم تشکیل فازهای اکسیدی در پوشش‌های ایجاد شده است. همچنین به منظور ارزیابی خواص سایشی پوشش‌ها آزمون گلوله بر روی دیسک با بار 40 نیوتون در مسافت 1000 متر انجام گرفت. نتایج  بیانگر افزایش سختی و مقاومت به سایش پوشش با اضافه کردن کاربید کروم است. پوشش استلایت 6- wt.%30 کاربید کروم بیشترین میزان مقاومت به سایش را داشت. 

کلیدواژه‌ها


  1. H. Cho, K. Hyun Bang, B. Woo Lee, Influence of refractory ceramic coatings on high temperature properties of Inconel 617, Surface & Coatings Technology, 205 (2010) 409–413.
  2. W. C. Lin, C. Chen, Characteristics of thin surface layers of cobalt-based alloys deposited by laser cladding, Surface & Coatings Technology, 200 (2006) 4557 – 4563.
  3. J. R. Davis, Davis & Associates, Hardfacing, Weld Clading and Dissimilar Metal Joining", ASM Metals Handbook,6 (1993) 789-794.
  4. U. Malayoglu, A. Neville, H. Lovelock, Assessing the kinetics and mechanisms of corrosion of cast and HIPed Stellite 6 in aqueous saline environments, Corrosion Science, 47 (2005) 1911–1931.
  5. Y. Birol, High temperature sliding wear behaviour of Inconel 617 and Stellite 6,wear, 269(2010)664–671.
  6. Y. Ninga, P. C. Patnaikb, R.Liua, Effects of fabrication process and coating of reinforcements on the microstructure and wear performance of Stellite alloy composites, Materials Science and Engineering A, 391 (2005) 313–324.
  7. W. S. da Silvaa, R.M. Souzab, J.D.B. Melloc, H. Goldensteind, Room temperature mechanical properties and tribology of NICRALC and Stellite casting alloys, Wear, 271 (2011) 1819–1827.
  8. ف.مددی، م. شمعانیان، ف. اشرفی زاده، روکش کاری کامپوزیتی استلایت به روش جوشکاری قوسی تنگستن-گاز، سمپوزیوم آهن و فولاد، شرکت فولاد آلیاژی ایران ، یزد، 1388، 568-561.
  9. G. Abbas, D. R F. West, Laser surface cladding of stellite and stellite-SiC compositedepositsfor enhanced hardness and wear, Wear, 143(1991) 353-363.
  10. م. احمدی، ح. ادریس،پاشش حرارتی پودرهای کامپوزیتی استلایت 6 به روش پاشش حرارتی و ارزیابی خواص آن، چهاردهمین سمینار ملی مهندسی سطح، دانشگاه صنعتی اصفهان، مهر 1392.
  11. J. R. Davis, Handbook of Thermal Spray Technology, (2004).
  12. R.F.Bunshah,Handbook of Hard Coatings: Deposition Technologies, Properties and Applications, Noyes Publications, (2001) New York, USA.
  13. W. Zhang, S. A. Sampath, Universal method for representation of in-flight particle characteristics in thermal spray processes, Journal of Thermal Spray Technology, 18 (2009) 23-34.
  14. S. Kamal, R. Jayaganthan, S. Prakash, , Mechanical and microstructural characteristics of detonation gun sprayed NiCrAlY + 0.4 wt% CeO2 coatings on superalloys, Materials Chemistry and Physics, 122 (2010) 262–268.
  15. A. T. Clare, O. Oyelola, T. E. Abioye, P. K. Farayibi, Laser cladding of rail steel with Co–Cr, Surface Engineering, 29(2013) 731-736.
  16. J. F. Archard, Contact and rubbing of flat surface, Applied Physic, 24 (1953) 981-988.
  17. A. Y. Mosbah, D. Wexler, A. Calka, Abrasive Wear of WC–FeAl Composites, Wear, 258 (2005) 1337-1341.
  18. م.صالحی، ف.اشرفی­زاده، متالورژی سطح و تریبولوژی، انجمن علوم و تکنولوژی سطح ایران، 1372.
  19. V. Bonache, M. D.Salvador, J. C. Garcia, E. Sanchez, E. Bannier, Influence of Plasma Intensity on Wear and Erosion Resistance of Conventional and Nanometric WC-Co Coatings Deposited by APS, Journal of Thermal Spray Technology, ASM International, 20(2011) 549-559.
  20. M. Srinivasan, C. Loganathan, M. Kamaraj, Q. B. Nguyen, M. Gupta, R. Narayasamy,Sliding wear behaviour of AZ31B magnesium alloy and nano-composite, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 22 (2012) 60-65.
  21. L. Zhao, M. Parco, E. Lu                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  gscheider,Wear behaviour of Al2O3 dispersion strengthened MCrAlY coating,Surface and Coatings Technology, 184 (2004) 298-306.
  22. P. Richer, A. Zuniga, M. Yandouzi, B. Jodoin, CoNiCrAlY microstructural changes induced during Cold Gas Dynamic Spraying, Surface & Coatings Technology, 203 (2008) 364–371.
  23. J. Gang, J. P. Morniroli, T. Grosdidier, Nanostructures in thermal spray coatings, Scripta Materialia, 48 (2003) 1599–1604.
  24. B. D. Cullity, Elements of X-Ray Diffraction, (1978) 284-286.