تأثیر افزودن NiCr بر خواص ریزساختاری پوششFe3TiO4 اعمال‌شده به روش HVOF بر زیر لایه فولاد ساده کربنی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی، دانشگاه اراک

چکیده

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.

کلیدواژه‌ها


1. I. Bregmann, Corrosion inhibitors, Macmillan, New York (1983).
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.
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
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).
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.
.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.
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.
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.
9. م. ا. اشکفتکی، م. عطارپور، ح. ادریس، ارزیابی مشخصه‌های ریزساختاری پوشش Stellite
6-WC/12%Co
تولید شده به روش HVOF، علوم و مهندسی سطح 31 (1396) 26-13.
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. 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. 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. 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. J. Gang, J. P. Morniroli, Grosdidier, Nanostructures in thermal spray coatings, Scripta Materialia 48 (2003) 1599-1606.
15. R. F. Bunshah, Handbook of Hard coatings, Deposition Technologies,
16. Proprties and Applications, Noyes Publications, (2001) New York, USA.
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. 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. 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. 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. J. Sturgeon, ASM Handbook, Surface Engineering, Thermal spray Coatings, 5 (2001) 1149.
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. 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.