آب بندي پوشش هاي WC - 12Co توليدي به روش HVOF توسط فرايندهاي سل ژل و الكتروپليتينگ

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مواد

كارشناسي ارشد

كاربيد تنگستن يكي از قديمي¬ترين محصولات متالورژي پودر است كه به مواد سخت و مقاوم به سايش شناخته شده است. تركيب اين كاربيدها با فلزات نرمي مانند كبالت كه به عنوان بايندر عمل كرده باعث بهبود تافنس مي¬شوند به گونه¬اي كه از شكست ترد جلوگيري مي¬شود. پوشش¬هايي از اين كامپوزيت به روش پاشش حرارتي روي سطح زيرلايه قرار گرفته واز ميان روش¬هاي پاشش حرارتي، فرايند سوخت اكسيژن با سرعت بالا (HVOF)، پوشش چگالتر و با تخلخل كمتر ايجاد مي¬كند. اما عملكرد اين پوشش¬ها به دليل ساختار لايه¬اي و تخلخل در محيط¬هاي بسيار خورنده بايد بهبود يابد. در اين پژوهش، آب¬بندي پوشش¬هاي تنگستن مونوكاربايد- كبالت با روش¬هاي الكتروپليتينگ و سل ژل مورد مطالعه قرار گرفته است. بدين منظور، پودر¬هاي تنگستن مونوكاربايد- كبالت تهيه شد و سپس روي زيرلايه فولادي به روش سوخت اكسيژن با سرعت بالا (HVOF) اعمال شد. در ادامه، تأثير عمليات آب¬بندي شامل فرايند¬هاي الكتروپليتينگ و سل ژل بر رفتار پوشش¬هاي تنگستن مونوكاربايد- كبالت در محيط¬هاي خورنده و تحت سايش بررسي شد. علاوه بر اين، تأثير پارامتر¬هاي ديگر مانند سنباده زدن پوشش¬هاي ايجاد شده با فرايند¬هاي الكتروپليتينگ و سل ژل و فعالسازي سطح پوشش تنگستن مونوكاربايد – كبالت با كلريدريك اسيد قبل از عمليات آب¬بندي در نظر گرفته شد. ويژگي¬هاي پوشش¬هاي بدست آمده شامل ميكروساختار، خواص مكانيكي، مقاومت خوردگي، رفتار سايشي دماي محيط و دماي بالا مورد ارزيابي قرار گرفت. روش¬هاي پراش پرتو ايكس، طيف¬سنجي تفكيك انرژي پرتو ايكس و ميكروسكوپ الكتروني روبشي به ترتيب براي فازشناسي و مشخصه¬يابي ساختار فازي، عمق نفوذ و مطالعه ريزساختار انجام شد. مشاهدات انجام شده از مقطع عرضي پوشش¬هاي آب¬بندي شده، مسدود شدن تخلخل¬هاي باز و پوشش¬هاي ايجاد شده در اثر فرايند الكتروپليتينگ و سل ژل با ضخامت¬هايي به ترتيب 28/1± 43/13و 77/0± 34/14ميكرومتر را نشان داد. نتايج نشان داد كه انجام عمليات آب¬بندي منجر به افزايش ميكروسختي پوشش¬ها شد. مقايسه نتايج حاصل از آزمون پلاريزاسيون پتانسيوديناميك براي زير لايه¬ي فولاد زنگ نزن بدون پوشش، با پوشش تنگستن مونوكاربايد- كبالت و پوشش¬هاي آب¬بندي شده توسط فرايند¬هاي الكتروپليتينگ و سل ژل در محلول 5/3% كلريد سديم نشان داد كه چگالي جريان خوردگي زير لايه با پوشش تنگستن مونوكاربايد-كبالت از پوشش آب¬بندي شده با پوشش نيكلي كمتر و از پوشش آب¬بندي شده با فرايند سل ژل بيشتر است. اندازه¬گيري نرخ سايش پوشش¬ها، افزايش قابل ملاحظه¬ي مقاومت به سايش پوشش¬هاي آب¬بندي شده با فرايند سل ژل به ميزان 50 درصد نسبت به پوشش تنگستن مونوكاربايد- كبالت را نشان داد. همچنين، رفتار دماي بالاي پوشش تنگستن مونو كاربايد- كبالت و همچنين تحت شرايط آب¬بندي مطلوب¬تر از رفتار سايشي آن در دماي پايين مي¬باشد و بيشترين مقاومت به سايش براي پوشش آب¬بندي شده با فرايند سل ژل بود. بنابراين آب¬بندي پوشش تنگستن مونو كاربايد-كبالت توسط فرايند سل ژل باعث بهبود رفتار خوردگي و سايشي پوشش مي¬شود.

171011

مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان

رضا سلطاني

حسين ادريس، مهشيد خرازيها

حميدرضا سليمي جزي، محمدعلي گلعذار

دارد