دانلود پروژه: توسعه پوشش­های سرمتی WC-NiP با پایداری حرارتی بالا در مقایسه با پوشش‏های متداول مورد استفاده در صنایع           

تعداد 83 صفحه در فایل word

توسعه پوشش­های سرمتی WC-NiP با پایداری حرارتی بالا در مقایسه با پوشش‏های متداول مورد استفاده در صنایع

کارشناسی ارشد شناسایی و انتخاب و روش­های ساخت مواد

چکیده

در این پژوهش پایداری حرارتی، مقاومت به اکسیداسیون و سایش پوشش­های­ نوین WC-NiP مورد بررسی قرار گرفته و با پوشش­های تجاری WC-Ni مقایسه شده­است. به­منظور تهیه پوشش WC-NiP، ابتدا با استفاده از فرایند الکترولس نیکل فسفر، ذرات پودر کاربید تنگستن با اندازه متوسط μm 4/1، در شرایط مختلف پوشش دهی شد. شرایط بهینه این فرایند به گونه­ای انتخاب شد که در هر لیتر از محلول الکترولس، g20 پودر کاربیدتنگستن اسیدشویی شده اضافه گردید. نتایج حاصل از آزمون طیف­سنج فلورسانس پرتوی ایکس نشان داد که در شرایط بهینه، حدود 14% نیکل در سطح پودر رسوب کرده­است. به­دلیل واکنش انجام گرفته در سطح پودر کاربیدتنگستن با هیدروژن آزادشده در حین فرایند الکترولس، پیک­های نامطلوب W₂C در الگوی پراش پرتوی ایکس پودر WC-NiP، مشاهده شد. پس از به­دست آمدن شرایط بهینه این فرایند، تولید نهایی پودر انجام پذیرفت. به­دلیل ریز بودن ذرات پودر الکترولس شده، عملیات خشک­کن پاششی با بازده 65% بر روی پودرها انجام شد و پودری با اندازه ذرات­ بین 25 تا μm90 و مورفولوژی کروی حاصل شد. فرایند پوشش­دهی با استفاده از روش پاشش شعله­ای پرسرعت ([1]HVOF) روی زیرلایه­هایی از جنس فولاد ST37 و زنگ­نزن صورت گرفت. نتایج حاصل از آزمون پراش پرتوی ایکس نشان داد که در ساختار پوشش WC-Ni، فازهای W₂C و کاربید η وجود دارد، در حالی­که پوشش WC-NiP شامل فازهای نیکل آمورف/کریستالی، تنگستن و W₂C است. با استفاده از الگوی پراش پرتوی ایکس، درصد تقریبی W₂C در پوشش­های WC-Ni و WC-NiP به‏ترتیب برابر 9/1 و 5/10%  به­دست آمد. آزمون ریزسختی­سنجی ویکرز تحت بار g 500 نشان داد که متوسط سختی در مقطع پوشش‏های WC-Ni و WC-NiP به­ترتیب برابر HV 1000 و HV 900 می­باشد. متوسط زبری سطح پوشش­های WC-Ni و WC-NiP پس از فرایند HVOF به ترتیب برابر 88/4 و μm67/4 به­دست آمد. تخلخل­سنجی پوشش­ها با استفاده از روش آنالیز تصویری توسط نرم افزار MIP[2] انجام شد و متوسط تخلخل در پوشش WC-Ni برابر 31/1% و در پوشش WC-NiP با 35% کاهش، برابر 85/0% اندازه­گیری گردید. مقاومت به سایش پوشش تجاری WC-Ni، به دلیل سختی بالاتر و همچنین مقدار کم­تر فاز W₂C، حدود 26% بیش­تر از پوشش WC-NiP به­دست آمد. در مقابل، مقاومت به اکسیداسیون پوشش WC-NiP در دمای °C 700، به علت تشکیل NiO و جلوگیری از اکسید شدن فاز WC، حدود 27% بهبود پیدا کرد.

کلمات کلیدی: سرمت WC-Ni، پایداری حرارتی، فرایند پاشش شعله­ای پرسرعت، الکترولس نیکل فسفر.

[1] High Velocity Oxy-Fuel

[2] Microstructural Image Processing