توسعه پودرهای سرمتی میکروساختار استلایت6-کاربیدکرم/نیکل کرم به روش پاشش حرارتی hvof

در این پژوهش اثر اضافه کردن کاربید کرم/ نیکل کرم به پودر استلایت 6 بر خواص پوشش های حاصل از روش پاشش حرارتی سوخت اکسیژن سرعت بالا (hvof) بررسی شده است. بدین منظور پودر کاربید کرم/ نیکل کرم با مقادیر 10، 20 و 30 درصد وزنی با پودر استلایت6 درون آسیاب بدون گلوله به خوبی مخلوط شد و توسط فرایند پاشش حرارتی سوخت اکسیژن سرعت بالا بر روی زیرلایه هایی از جنس سوپرآلیاژ اینکونل 617 پوشش داده شد. به منظور ارزیابی ریزساختار، تخلخل و مرفولوژی پودر و پوشش های بدست آمده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. در این راستا فازیابی پودر و پوشش ها با روش پراش پرتو ایکس انجام گرفت. تعیین سختی و چقرمگی پوشش ها نیز با روش سختی سنج ویکرز انجام شد. ارزیابی مقاومت به سایش پوشش ها با آزمون سایش گلوله بر روی دیسک در دمای محیط و در دمای 600 درجه سانتیگراد تحت بار 40 نیوتن در مسافت 1000 متر صورت پذیرفت. به منظور ارزیابی مقاومت به اکسیداسیون پوشش ها، آزمون اکسیداسیون سیکلی در دمای 800 درجه سانتیگراد به مدت 50 ساعت انجام شد. نتایج حاصل از آزمون سختی سنجی و فازیابی نشان داد سختی پوشش ها با افزایش درصد کاربید کرم/ نیکل کرم در پوشش ها افزایش می یابد که این امر به دلیل افزایش میزان فازهای کاربیدی در ساختار پوشش می باشد. پوشش حاوی 30 درصد وزنی کاربید کرم/ نیکل کرم بیشترین میزان مقاومت به سایش را در دمای محیط و در دمای 600 درجه سانتیگراد از خود نشان داده است. بررسی توپوگرافی سطوح سایش با میکروسکوپ الکترونی روبشی، نشان دهنده تشکیل لایه اکسیدی بر روی سطح سایش یافته می باشد که سهم بسزایی در کاهش ضریب اصطکاک و مقاومت به سایش پوشش ها دارد. این لایه اکسیدی تمایل بیشتری به تشکیل در دمای بالا دارد لذا افزایش میزان کرم در ترکیب پوشش موجب سهولت در تشکیل این لایه می گردد. مکانیزم سایش مشاهده شده عمدتا از نوع سایش ورقه ای می باشد. نتایج حاصل از آزمون اکسیداسیون نشان داد که پوشش حاوی 10 درصد وزنی کاربید کرم/ نیکل کرم به دلیل تخلخل پایین و میزان فصل مشترک کمتر بین زمینه و ذرات تقویت کننده بیشترین میزان مقاومت به اکسیداسیون را در مقایسه با دیگر پوشش ها داشته و افزایش وزن آن از قانون پارابولیک تبعیت می کند. در ابتدای آزمون اکسیداسیون به دلیل وجود تخلخل و فصل مشترک زمینه و فاز تقویت کننده، میزان افزایش وزن زیاد است ولی با گذشت زمان و تشکیل لایه اکسیدی شامل اکسید و اسپینل های مختلف بر روی سطح و بسته شدن مسیر نفوذ اکسیژن نرخ افزایش وزن پوشش ها کاهش یافت.