توسعه و مشخصه یابی پوشش های نوین سرمتی b4c-tib2-tic-ni تولید شده توسط فرایند پاشش شعله ای پرسرعت

thesis
abstract

هدف از انجام این پژوهش، تولید، مشخصه یابی و ارزیابی رفتار اکسیداسیون و سایش دمای پایین و بالای پوشش کامپوزیتی b4c-tib2-tic-ni می باشد. بدین منظور در ابتدا پودر سرامیکی b4c-tib2-tic توسط فرایند آسیاب کاری از طریق واکنش میان پودرهای ti و b4c تولید و سپس مشخصه یابی شد. در ادامه با افزودن پودر ni به این ترکیب و انجام فرایند خشک کردن پاششی، پودر کامپوزیتی b4c-tib2-tic-ni توسط فرایند پاشش شعله ای پرسرعت (hvof) روی سطح زیرلایه ی فولاد 4130 پوشش داده شد. به منظور بررسی بهتر رفتار این پوشش، پوشش سرمتی b4c-ni نیز تولید و خواص آن با پوشش اصلی مقایسه شد. در ادامه با انجام آزمون های اکسیداسیون سیکلی پوشش ها و زیرلایه ی فولادی در دماهای 500، 700 و 900 درجه سانتیگراد و به مدت 35 ساعت رفتار اکسیداسیون پوشش ها و زیرلایه ی فولادی مورد بررسی قرار گرفت. رفتار تریبولوژیکی پوشش ها و فولاد 4130 نیز در دمای محیط و تحت سه بار 1، 3 و 5 نیوتن مورد بررسی قرار گرفت. همچنین رفتار تریبولوژیکی دمای بالا نیز تحت بار 3 نیوتن و در دماهای 300، 500 و 700 درجه سانتیگراد مورد ارزیابی قرار گرفت. آلیاژسازی مکانیکی مخلوط پودری ti و b4c با نسبت های استوکیومتری مختلف نشان دهنده ی انجام واکنش میان این دو ماده به صورت تدریجی و تولید ترکیب های tib2 و tic بود. مشخص شد در ابتدا با تجزیه ی سطحی ذرات پودر b4c، عناصر بور و کربن تولید شدند و در ادامه با نفوذ کربن در تیتانیوم، ترکیب tic و سپس با نفوذ بور در ساختار تیتانیوم، ترکیب tib2 ایجاد شد. همچنین برخی از ذرات پودر تولیدی پس از 30 ساعت آلیاژسازی مکانیکی در ابعاد زیر 100 نانومتر بودند. تحلیل ترمودینامیکی وقوع واکنش در این سیستم نیز تدریجی بودن واکنش ها در حین آسیاب کاری را تائید کرد. پوشش b4c-tib2-tic-ni رفتار اکسیداسیون شبه مکعبی از خود نشان داد و لایه ی اکسیدی تشکیل شده روی سطح این پوشش نسبتا متخلخل و با چسبندگی مناسب به سطح پوشش بود که مانند یک سد نفوذی باعث بهبود رفتار اکسیداسیون این پوشش شد. همچنین مشخص شد که انحلال اکسیژن در پوشش عامل ایجاد رفتار اکسیداسیون شبه مکعبی در این پوشش بود، درحالی که پوشش b4c-ni در حین آزمون tga علاوه بر رفتار اکسیداسیون خطی، پوسته ای شدن را نیز از خود نشان داد که بیانگر مقاومت به اکسیداسیون ضعیف و پوسته ای شدن این پوشش بود. رفتار اکسیداسیون فولاد 4130 نیز از قانون خطی پیروی کرد. همچنین تشکیل یک لایه ی اکسیدی ضخیم، متخلخل و حاوی ترک های وسیع که باعث جذب راحت تر اکسیژن روی سطح تمیز فولاد می شود، باعث مقاومت به اکسیداسیون ضعیف این ماده در دماهای بالاتر از 500 درجه سانتیگراد شد. نتایج آزمون سایش بیانگر این بود که پوشش b4c-tib2-tic-ni در مقایسه با فولاد 4130 و پوشش b4c-ni مقاومت سایشی بهتری تا دمای 500 درجه سانتیگراد از خود نشان می دهد. همچنین پوشش b4c-ni رفتار سایشی ضعیف تری در تمامی دماها در مقایسه با فولاد 4130 و پوشش b4c-tib2-tic-ni از خود نشان داد. مکانیزم سایش فولاد 4130 در دمای محیط سایش خراشان بود که با افزایش دما تا 700 درجه سانتیگراد سایش تریبوشیمی نیز فعال شد. در پوشش b4c-ni در دمای محیط سایش ورقه ای مکانیزم غالب سایش بود که با افزایش دما مکانیزم سایش چسبان نیز فعال شد و در دمای 700 درجه سانتیگراد سایش ورقه ای غالب شد. پوشش b4c-tib2-tic-ni نیز در دمای محیط سایش ورقه ای نشان داد که با افزایش دما مکانیزم های سایش چسبان و تریبوشیمی نیز مشاهده شدند.

similar resources

ارزیابی فعالیت فتوکاتالیتیکی پوشش کامپوزیتی ZnFe2O4-TiO2 ایجاد شده توسط فرایند پاشش شعله ای

در میان روش های مختلفی که برای تخریب آلاینده های شیمیایی مورد استفاده قرار گرفته است، فرایندهای اکسایش پیشرفته (مانند فرایند فتوکاتالیتیکی) به دلیل ویژگی های خاص خود مورد توجه قرار گرفته اند. در این پژوهش، پوشش کامپوزیتی ZnFe2O4-10wt% TiO2 به روش پاشش شعله ای تولید شده است. پودرهای تیتانیا (TiO2 با 75% آناتاز و 25% روتیل) و فریت روی (ZnFe2O4) سنتز شده توسط فرایند آلیاژسازی مکانیکی با یکدیگر مخل...

full text

ساختار و خواص مکانیکی پوششNiCrBSi-WC(Co) اعمالی به روش پاشش شعله ای پرسرعت(HVOF)

در این مقاله نتایج حاصل از بررسی اثر تغییر فاصله پاشش در روش پاشش شعله‌ای پرسرعت(HVOF) در اعمال پوشش‌های سرمت NiCrBSi-WC(Co) بر تغییرات ریزساختاری حاصل و نیز بر تغییرات خواص مکانیکی پوشش(شامل استحکام چسبندگی، سختی و مقاومت سایش) مورد بحث قرار گرفته است. برای ساخت نمونه‌های زیرلایه از ورق فولاد زنگ نزن SS304 استفاده شد. در محدود 300-200 میلمتر فاصله پاشش بررسی شده، با افزایش فاصله پاشش، ریزساختا...

full text

ایجاد و مشخصه یابی ساختاری پوشش مرکب ni(۵al)-al۲o۳-mos۲ به روش پاشش پلاسمایی

هدف از این مقاله ایجاد و مشخصه یابی ساختاری پوشش مرکب ni(5al)-al2o3-mos2 به روش پاشش پلاسمایی اتمسفری (aps) روی زیرلایه فولادی ck45 است. به همین منظور، مواد پودری با ترکیب 60ni(5al)-40al2o3، 60ni(5al)-35al2o3-5mos2 و 60ni(5al)-25al2o3-15mos2 (درصد وزنی) به روش آسیاب کاری مکانیکی آماده سازی شد. فرآیند خشک کردن پاششی برای افزایش یکنواختی چگالی و کروی کردن ذرات پودر انجام گرفت. عملیات پاشش با استف...

full text

بهبود پایداری حرارتی و رفتار تریبولوژیکی پوشش های کاربیدتنگستن-کبالت نانوساختار تولید شده با روش پاشش شعله ای پرسرعت

مواد تنگستن مونوکارباید-کبالت نانوساختار تفت¬جوشی شده به دلیل داشتن تلفیقی از سختی و چقرمگی بالا به عنوان گزینه¬ی مناسبی برای گستره¬ی وسیعی از کاربردهای مقاوم به سایش نظیر ابزارهای برش¬کاری و سوراخ¬کاری و ساخت قالب¬های اکستروژن استفاده می¬شوند. اما بکارگیری ذرات تنگستن مونوکارباید-کبالت نانوساختار جهت تولید پوشش¬های نانوساختار بوسیله¬ی فرایند پاشش شعله¬ای پرسرعت، منجر به افت مقاومت سایشی در مقا...

15 صفحه اول

ارزیابی سختی و رفتار تریبولوژیکی پوشش هیبریدی Ni-B4C-WS2 تولید شده با آبکاری الکتریکی

هدف از این پژوهش هم‌رسوبی الکتریکی ذرات سخت کاربید بور (B4C) و ذرات روانکار سولفید تنگستن (WS2) بر زیر لایه مسی و ایجاد پوشش نانو کامپوزیتی Ni-B4C-WS2 و ارزیابی سختی و رفتار ‌تریبولوژیکی پوشش نانو کامپوزیتی حاصل بوده است. جهت بررسی ریزساختاری از میکروسکوپ الکترونی گسیل میدان (FESEM)و جهت ارزیابی سختی و رفتار ‌تریبولوژیکی به ‌ترتیب از سختی سنج ویکرز و آزمون پین روی دیسک استفاده شد. نتایج نشان دا...

full text

Study on the Impact Resistance of Bionic Layered Composite of TiC-TiB2/Al from Al-Ti-B4C System

Mechanical property and impact resistance mechanism of bionic layered composite was investigated. Due to light weight and high strength property, white clam shell was chosen as bionic model for design of bionic layered composite. The intercoupling model between hard layer and soft layer was identical to the layered microstructure and hardness tendency of the white clam shell, which connected th...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مواد

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023