بررسی پارامترهای پاشش و رفتار سایشی پوششWC-Co حاصل از پاشش حرارتی HVOF

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی مکانیک، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

چکیده

در این مطالعه سعی شده است رفتار سایشی پوشش های کاربید تنگستن- کبالت حاصل از پاشش حرارتی HVOF مورد بررسی قرار گیرد. با توجه به تأثیر تجزیه و اکسیداسیون فاز WC بر سختی و رفتار سایشی، تأثیر پارامترهای فرآیند به عنوان پارامترهای مستقل و دمای ذرات به عنوان پارامتر وابسته بر تجزیه فاز WC مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از چهار عامل فاصله پاشش، نسبت اکسیژن به سوخت، نرخ تغذیه پودر و سرعت حرکت تفنگ به عنوان ورودی استفاده شد. ازسیستم اسپری واچ جهت اندازه گیری دمای ذرات استفاده شد. از روش تاگوچی به منظور طراحی، اجرای آزمایشات و بهینه سازی استفاده شد. نتایج تحلیل اثر میانگین نشان می دهد که تغییرات فازی در فرآیند پاشش HVOF با دمای ذرات رابطه مستقیم داشته و بدین ترتیب کمترین میزان تجزیه فاز WC در کمترین دمای پاشش اتفاق می افتد. مقاومت سایشی پوشش در کمترین دما (کمترین تجزیه فاز WC) و بیشترین دما (بیشترین تجزیه WC و بیشترین سرعت ذرات) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که با تجزیه فاز WC میزان سختی و مقاومت سایشی افزایش می یابد. از میکروسکوپ االکترونی روبشی، آنالیز نقطه ای ، پراش پرتو ایکس، میکروسختی سنجی و آزمون سایش بهره لازم حاصل گردید. 

کلیدواژه‌ها


  1. J. Robert, K. Wood, ''Tribology of Thermal Sprayed WC-Co coatings'', Int. Journal of Refractory Metals & Hard Materials, 28, 2010, 82-97.
  2. A. Agũero, F. Camón, HVOF-Deposited WCCoCr as Replacement for Hard Cr in Landing Gear Actuators , J. Therm. Spray Technol. 20(6) (2011) 1292-1309.
  3. H. L. Villiers de, P. W. Richter  , J. M. Benson, and P. M.Young, Parameter Study of HP/HVOF Deposited WC-Co Coatings,Journal of Thermal Spray Technology, 7(1) (1998)97-107.
  4. S. Guessasma, C. Coddet, Neural computation applied to APS spray process: Porosity analysis, Surface and Coatings Technology, 197(2005) 85-92.
  5. M. D. Jean, B. T. Lin, J. H Chou, Design of a fuzzy logic approach based on genetic algorithms for robust plasma-sprayed zirconia depositions, Acta Materialia, 55 (2007) 1985-1997.
  6. J. A Picas, Y. Xiong, M. Punset, L. Ajdelsztajn, A.  Forn and J. M. Schoenung, Microstructure and wear resistance of WC–Co by three consolidation processing techniques, International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 27 (2009) 344-349.
  7. W. Żórawski, The microstructure and tribological properties of liquid-fuel HVOF sprayed nanostructured WC–12Co coatings, Surface and Coatings Technology, 220( 2013) 276-281.
  8. J. A. Picas, M. Punset, M. T. Baile, E. Martín, A. Forn, Effect of oxygen/fuel ratio on the in-flight particle parameters and properties of HVOF WC-CoCr coatings', Surface and Coatings Technology, Volume 205(2011) 364-368.
  9. L. Pawlowski, The science and engineering of thermal spray coatings, Second edition. John Wily, England, 2008.
  10.  C. Lyphout, P. Nyle´n, A. Manescu, and T. Pirling, Residual Stresses Distribution through Thick HVOF Sprayed Inconel 718 Coatings, Journal of Thermal Spray Technology, 17(2008) 915-923.
  11.  Design of Experiment Using Taguchi Approach, Ranjit. K. Roy, 2001, whily press.
  12.  K. Karpiola, ''High Temperature Oxidation of Metals, Alloys and Cermet Powders in HVOF Thermal Spraying'', Doctoral thesis, Helsiniki University of Technology, 2004.
  13.  S. Nourouzi , M. Jalali Azizpour and H. R. Salimijazi, Parametric Study of Residual Stresses in HVOF Thermally Sprayed WC–12Co Coatings, Materials and Manufacturing Processes, 29(2014) 1117-1125.
  14.  A. Karimi, Hydro abrasive Wear Behaviour of High Velocity Oxyfuel Thermally Sprayed WC-M Coating, Surf.Coat. Tecnol, 62(1993)493-498.
  15.  J. M. Guilemay, J. Nutting, and J. M. De Paco, Characterization of Three WC12Co Powders and the Coatings Obtained by High Velocity Oxy fuel Soraying, Proc, Fourth European Conf. Adv. Materials process, Assoc, Itallian dimetallurgica, (1996) 395-398.
  16.  G. Bolelli L. M. BergerTribology of HVOFand HVOFsprayed WC–10Co4Cr hardmetal coatings: A comparative assessment, Surface and Coatings Technology,  265 ( 2015)125–144.