توسعه و بررسی رفتار سایشی پوشش های wc-(feal-b)اعمال شده به روش پاشش حرارتی hvof

در این پژوهش جایگزینی کبالت به عنوان زمینه با ترکیب بین فلزی feal با افزودنی بُر در سرمت های پایه کاربید تنگستن مورد پژوهش قرار گرفته است. بر این اساس پوشش های کاربید تنگستن (با اندازه ذرات 7 میکرومتر) با زمینه بین فلزی feal به روش پاشش حرارتی hvof بر روی زیرلایه فولاد ساده کربنی پاشش شدند. به منظور بهبود خواص آلومیناید آهن نظیر شکل پذیری و تردی، مقادیر مختلف بُر شامل صفر، 05/0 و 1/0 درصد وزنی به آن اضافه شد. پوشش های کامپوزیتی زمینه بین فلزی مذکور با پوشش های کامپوزیتی مرسوم زمینه کبالت wc-30 vol%co و پوشش تجاری wc-20 vol%co از نظر خواص مکانیکی و سایشی مقایسه شدند. این پوشش ها از نظر ریز ساختاری، فازهای تشکیل دهنده، سختی، چقرمگی و رفتار سایشی مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج بدست آمده تائید کننده قابلیت ساخت و توسعه پوشش های کامپوزیتی زمینه بین فلزی با روش پاشش حرارتی است. بر اساس نتایج پراش سنجی اشعه ایکس پوشش های کامپوزیتی زمینه بین فلزی متشکل از جزء اصلی کاربید تنگستن هستند و نسبت به پوشش های با زمینه کبالت دارای فازهای کمپلکس نبوده و از مقدار کمتری فاز ترد w2c تشکیل شده اند. نتایج سختی اندازه گیری شده از این پوشش ها نشان دهنده سختی بالاتر پوشش های wc-feal نسبت به پوشش های زمینه کبالت است. بررسی های انجام شده بر چقرمگی این پوشش ها نشان دهنده بهبود چقرمگی پوشش های زمینه بین فلزی با افزودن بُر است. نتایج سایشی بدست آمده مشخص می کند که مکانیزم سایش در هر دو پوشش wc-co و پوشش کامپوزیتی زمینه بین فلزی یکسان بوده و مکانیزم غالب، جدا شدن ذرات از سطح و رشد ترک های زیرسطحی هستند. بررسی های سایشی انجام گرفته بر روی پوشش های تهیه شده نشان داد که پوشش کامپوزیتی زمینه بین فلزی حاوی 05/0 درصد وزنی بُر ضریب اصطکاک و کاهش وزن کمتری نسبت به پوشش wc-30 vol%co داشته به طوریکه حتی با پوشش تجاری wc-20 vol%co که دارای درصد فاز زمینه کمتر و اندازه ذرات wc (7/0 میکرومتر) کمتر است قابل رقابت هستند. افزودن بُر به این کامپوزیت ها منجر به دست یابی به خواص سایشی در حد پوشش های تجاری شده است که به دلیل سختی بالاتر فاز زمینه آلومیناید آهن در مقایسه با کبالت است. از طرف دیگر بررسی های سایش در دمای بالا نیز بر روی پوشش کامپوزیتی زمینه بین فلزی انجام شد و نتایج بیانگر مقاومت سایشی بسیار بالاتر این پوشش ها نسبت به پوشش های با زمینه کبالت است. لذا پوشش های کامپوزیتی wc-feal-b خواص سایشی مناسب تری در دمای پایین و رفتار بسیار مناسب تری در دماهای بالا نسبت به پوشش های مرسوم با زمینه کبالت دارا هستند و پتانسیل کاربرد در دماهای بالا را دارند.