به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « پاشش حرارتی » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «پاشش حرارتی» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • محمد رزازی بروجنی*، هند خلف شایع الفضلی، فرهاد عظیمی فر
    مقدمه

    روش پاشش حرارتی با هدف افزایش عمر کاری قطعات فولادی از مهم ترین راه حل هایی است که در مهندسی سطح برای حل مشکل سایش مطرح می باشد.

    روش

    در این پژوهش پوشش NiCrBSi و NiCrBSi-MoS2 به روش پاشش حرارتی بر روی فولاد زنگ نزن 304 اعمال شد و سپس رفتار سایشی در دمای محیط و دمای 500  درجه سانتیگراد مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی های فازی توسط آزمون پراش پرتو ایکس انجام شد. ترکیب شیمیایی پوشش ها به کمک آزمون آنالیز طیف سنجی انرژی بررسی شد.  بررسی تخلخل به کمک تصاویر میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی انجام شد. سختی سنجی نمونه ها با استفاده از آزمون میکروسختی سنجی انجام شد. به منظور بررسی چسبندگی و رفتار تریبولوژیکی پوشش ها به ترتیب از آزمون های VDI3198 و پین بر دیسک ASTM-G99 استفاده شد. و درنهایت ارزیابی مکانیزم سایشی با استفاده از تصاویر SEM و آنالیز EDS از سطوح سایش نمونه ها صورت گرفت.

    یافته ها

    بررسی های فازی (به کمک آزمون XRD) و ترکیب شیمیایی (به کمک آزمون EDS) نشان داد که پوشش دارای فاز آمورف و کریستالی می باشد و مهم ترین فازهای تشکیل دهنده پوشش نیکل-گاما، کاربید و بوراید می باشد. نتایج تخلخل سنجی به کمک نرم افزار آنالیز تصویر بیانگر تخلخل بیشتر پوشش NiCrBSi-MoS2 بود. نتایج سختی سنجی از مقطع نمونه ها حاکی از افزایش سختی زیرلایه در حضور پوشش ها بود و افزودن ذرات MoS2 باعث کاهش سختی پوشش NiCrBSi شد. پوشش دارای MoS2 با توجه به ساختار کریستالی و قابلیت تغییر شکل پلاستیک بهتر، رفتار چسبندگی بهتری دارد. نتایج تریبولوژیکی حاکی از برتر بودن پوشش NiCrBSi-MoS2 با توجه به قابلیت مناسب تغییر شکل پلاستیک و همچنین خاصیت روانکاری ذاتی (بر اساس ساختار کریستالی) در این آزمون بود. مشخص شد که در دمای محیط نمونه ها عمدتا دارای مکانیزم سایش ورقه ای بودند و در دمای بالا سایش اکسیداسیونی به عنوان مکانیزم ثانویه به تخریب سطح کمک می کرد.

    نتیجه گیری

    افزودن MoS2 به پوشش NiCrBSi  موجب تخلخل بیشتر، زبری بیشتر، سختی کمتر و رفتار چسبندگی و سایشی برتر پوشش گردید. همچنین افزودن MoS2 به پوشش موجب بهبود مقاومت سایشی پوشش در دمای بالا گردید.

    کلید واژگان: پاشش حرارتی, سولفید مولیبدن, سایش, مکانیزم سایش, فولاد زنگ نزن 304}
    Mohammad Razazi Boroujeni *, Hind Khalaf Shayea Al Fadhli, Farhad Azimifar
    Introduction

    The thermal spraying method with the aim of increasing the working life of steel parts is one of the most important solutions in surface engineering to solve the problem of wear.

    Methods

    In this research, NiCrBSi and NiCrBSi-MoS2 coatings were applied on 304 stainless steel by thermal spraying, and then the wear behavior was evaluated at ambient temperature and 500 degrees. Phase investigations were done by X-ray diffraction test. The chemical composition of the coatings was checked with the help of energy dispersive spectrometer analysis. Porosity was investigated with the help of optical microscope and scanning electron microscope images. The hardness of the samples was measured using a microhardness test. In order to check the adhesion and tribological behavior of the coatings, VDI3198 and ASTM-G99 pin-on-disk tests were used, respectively, and finally, the wear mechanism was evaluated using SEM images and EDS analysis of the wear surfaces of the samples.

    Findings

    Phase analysis (XRD) and chemical composition (EDS) showed that the coating has an amorphous and crystalline phase and the most important phases of the coating are nickel-gamma, carbide and boride. Porosity measurement results with the help of image analysis software showed higher porosity of NiCrBSi-MoS2 coating. The results of hardness measurement from the cross-section of the samples indicated an increase in the hardness of the substrate in the presence of coatings, and the addition of MoS2 particles decreased the hardness of the NiCrBSi coating. The coating with MoS2 has better adhesive behavior due to its crystalline structure and better plastic deformation ability. The tribological results indicated the superiority of the NiCrBSi-MoS2 coating due to the appropriate ability of plastic deformation as well as the intrinsic lubrication property (based on the crystal structure) in this test. It was found that at ambient temperature, the samples mainly had lamellar wear mechanism, and at high temperature, oxidation wear as a secondary mechanism helped to destroy the surface.

    Conclusion

    The addition of MoS2 to NiCrBSi coating caused more porosity, more roughness, less hardness and better wear behavior of the coating. The addition of MoS2 to the coating improved the wear resistance of the coating at high temperature.

    Keywords: Thermal spray, molybdenum sulfide, Wear, wear mechanism, 304 stainless steel}
  • پژمان زمانی مقدم*، ضیاء والفی، مسعود میرجانی

    در این تحقیق، از پودر کاربید سیلیسیم (SiC) با اندازه ذرات 30 تا 45 میکرومتر و مورفولوژی نامنظم، جهت پوشش دهی در حمام الکترولس نیکل استفاده شد. تاثیر پارامترهای خشن سازی سطح ذرات در محلول اسیدی و زمان فرآیند الکترولس بر یکنواختی و ضخامت پوشش Ni-P روی ذرات SiC مورد بررسی قرار گرفت. پودر کامپوزیتی SiC (Ni)-70vol.%Co توسط فرآیندهای پاشش سوخت اکسیژن سرعت بالا (HVOF) و پاشش پلاسمای اتمسفری (APS) روی زیرلایه هایی از جنس فولاد ساده کربنی پوشش دهی شد. پودر کامپوزیتی از مخلوط مکانیکی پودر کبالت با پودر کاربید سیلیسیم روکش شده SiC (Ni) به دست آمد. ریزساختار سطح مقطع و مورفولوژی ذرات پودر و پوشش های متناظر توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. نتایج نشان دادند که آماده سازی سطحی پودر SiC توسط خشن سازی ذرات با محلول HF/NaF و زمان الکترولس 5 دقیقه منجر به تشکیل روکش پیوسته و یکنواخت Ni-P با ضخامت 1 الی 3 میکرومتر روی ذرات SiC شد. روکش الکترولس نیکل طی پاشش حرارتی توسط HVOF به خوبی از ذرات SiC در برابر تجزیه و اکسیداسیون محافظت کرد و به عنوان یک حامل منجر به قرارگیری و توزیع SiC در پوشش کامپوزیتی SiC (Ni) -Co گردید. در فرآیند APS به دلیل دمای بسیار بالای جت پلاسما و تجزیه حرارتی، ذرات SiC در ریزساختار پوشش مشارکت بسیار کمی داشتند. میکرو سختی دو پوشش نامبرده به ترتیب 40 ± 570 و HV0.3 460± 30 اندازه گیری شد که این تفاوت ناشی از تاثیر توزیع چشمگیر SiC در پوشش HVOF بود.

    کلید واژگان: کاربید سیلسیم, Ni-P, پاشش حرارتی, HVOF, APS}
    Pejman Zamani Moghadam *, Zia Valefi, Masoud Mirjani

    In this research, silicon carbide (SiC) powder with a particle size of 30 to 45 micrometers and an irregular morphology was used for coating in an electroless nickel bath. The effect of particle surface roughening parameters in an acidic solution and electroless process time on uniformity and thickness of Ni-P coating on the SiC particles was investigated. SiC(Ni)-70vol.%Co blended powder was coated on simple carbon steel substrates by high-velocity oxy-fuel (HVOF) and atmospheric plasma spraying (APS) processes. The composite powder was obtained from the mechanical blending of cobalt powder with coated silicon carbide SiC(Ni) powder. The microstructure and morphology of powder particles and corresponding coatings were investigated by scanning electron microscopy (SEM). The results showed that the surface preparation of SiC powder by roughening the particles with HF/NaF solution and electroless time of 5 minutes led to the formation of a continuous and uniform Ni-P coating with a thickness of 1-3 micrometers on the SiC particles. Electroless nickel coating during thermal spraying by HVOF protected SiC particles against decomposition and oxidation and as a carrier led to the placement and distribution of SiC in SiC(Ni)-Co composite coating. In the APS process, due to the very high temperature of the plasma jet and thermal decomposition, SiC particles was insignificantly contributed to the coating microstructure. The micro-hardness of two mentioned coatings was measured as 570±40 and 460±30 HV0.3, respectively, and this difference was due to the effect of the significant distribution of SiC in the HVOF coating.

    Keywords: silicon carbide, Ni-P, Thermal spray, HVOF, APS}
  • پژمان زمانی مقدم*، ضیاء والفی

    در این تحقیق، پودر CoNiCrAlY توسط فرایندهای پاشش حرارتی سوخت اکسیژن سرعت بالا (HVOF) و پاشش پلاسمایی فشار پایین (LPPS) روی زیرلایه هایی از جنس سوپر آلیاژ پایه نیکل IN738 پوشش دهی شدند. آزمایش اکسیداسیون دمای بالا در دمای 1050 و زمان 200 ساعت در کوره مافلی روی پوشش ها انجام شد. ریزساختار و ترکیب فازی پوشش ها قبل و بعد از آزمایش اکسیداسیون توسط SEM و XRD بررسی شدند. نتایج نشان دادند که میزان تخلخل (درصد حجمی) و زبری سطح (میکرومتر) برای پوشش HVOF به ترتیب 0.6 و 4.4 و برای پوشش LPPS به ترتیب 2 و 6.62 اندازه گیری شد. پوشش HVOF شامل دو فاز -CoNiCrγ و β-(Co,Ni)Al درحالی که پوشش LPPS متشکل از تک فاز -CoNiCrγ بود. ناپدید شدن فاز β در پوشش LPPS پس از پاشش ناشی از انحلال در جت پلاسما و عدم بازیابی آن در شرایط کوئنچ سریع و انجماد غیر تعادلی بود. این فاز پس از عملیات حرارتی بازیابی شد. ریزساختار پوشش LPPS به دلیل لایه نشانی در فشار پایین اکسیژن در محفظه خلا دارای اکسید بسیار کمتری نسبت به پوشش HVOF بود. پس از 200 ساعت آزمایش اکسیداسیون، میزان فاز β (به عنوان معیار مقاومت به اکسیداسیون) به طور کامل در پوشش LPPS مصرف شد درحالی که پوشش HVOF شامل رسوبات باقیمانده β بود. میانگین ضخامت لایه TGO برای پوشش HVOF و LPPS به ترتیب 0.3± 5.2 و 0.4± 7.1 میکرومتر محاسبه شد. حضور اکسیدهای پراکنده در ریزساختار، زبری پایین تر و ساختار متراکم تر پوشش HVOF به عنوان دلایل مقاومت به اکسیداسیون بالاتر آن نسبت به پوشش LPPS پیشنهاد شدند.

    کلید واژگان: پوشش Conicraly, HVOF, LPPS, پاشش حرارتی, اکسیداسیون دمای بالا.}
    Pejman Zamani Moghaddam *, Zia Valefi

    In this research, CoNiCrAlY powder was deposited by high-velocity oxy-fuel (HVOF) and low-pressure plasma spraying (LPPS) processes on IN738 nickel-based superalloy substrates. The high-temperature oxidation test was performed on the coatings at a temperature of 1050 ̊C and a time of 200 hours in a muffle furnace. The microstructure and phase composition of the coatings were investigated by SEM and XRD before and after the oxidation test. The porosity (volume percentage) and surface roughness (micrometer) were measured for HVOF coating as 0.6 and 4.4, and for LPPS coating as 2 and 6.62, respectively. The HVOF coating consisted of γ-CoNiCr and β-(Co,Ni)Al, while the LPPS coating included a single phase γ-CoNiCr. The disappearance of the β phase in the LPPS coating after spraying was due to dissolution in the plasma jet and its non-recovery in the conditions of rapid quenching and non-equilibrium solidification. This phase was recovered after heat treatment. The microstructure of the LPPS coating had much less oxide than the HVOF coating due to depositing at low oxygen pressure in the vacuum chamber. After 200 hours of oxidation test, the amount of β phase (as an oxidation resistance criterion) was completely consumed in the LPPS coating, while the HVOF coating contained the retained β deposits. The average thickness of TGO layer for HVOF and LPPS coatings was 5.2 and 7.1 μm, respectively. The dispersed oxides in the microstructure, lower roughness and denser structure of HVOF coating were reasons for the higher oxidation resistance of HVOF coating than LPPS.

    Keywords: Conicraly Coating, HVOF, LPPS, Thermal Spray, High-Temperature Oxidation}
  • فرزین قدمی، علیرضا صبور روح اقدم، سهیل قدمی، بهنوش نوایی فرد

    در بررسی حاضر، ابتدا پودر نانوساختار MCrAlY با استفاده از روش آسیای مکانیکی تهیه شده و سپس پوشش نانوساختار با استفاده از روش پاشش حرارتی بر روی زیرلایه فولادی اعمال شد. سپس مشخصه‌های ساختاری و رفتار اکسیداسیون همدما و سیکلی پوشش‌های نانوساختار در مقایسه با پوشش‌های متداول مورد ارزیابی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. ارزیابی‌های ساختاری و فازی پودرها و پوشش-های شکل گرفته از آنها توسط روش‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، آنالیزعنصری EDS و آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) انجام شد. جهت بررسی اکسیداسیون دمابالای پوشش‌ها از روش‌های اکسیداسیون هم دما و سیکلی بترتیب در دماهای 1000 و 1100 درجه سانتیگراد استفاده شد. نتایج اکسیداسیون نشان داد که پوشش نانوساختار MCrAlY، مقاومت و پایداری در برابر اکسیداسیون همدما و سیکلی بالاتری را نسبت به پوشش متداول از خود نشان می دهد. ارزیابی سینتیک اکسیداسیون هم دما همچنین مشخص کرد که در رابطه با رشد لایه اکسیدی با زمان در مراحل اول اکسیداسیون هم دما، هر دو نوع پوشش متداول و نانوساختار از رفتار پارابولیک (سهموی) و در اکسیداسیون بلند مدت، پوشش هابی متداول از رفتار پارابولیک و پوشش نانوساختار دارای انحراف جزیی از حالت پارابولیک از خود نشان می دهد. نتایج همچنین از پایداری بالاتر پوشش نانوساختار در شرایط اکسیداسیون سیکلی حکایت داشت. بر همین اساس افزایش مقاومت به اکسیداسیون در پوشش نانوساختار MCrAlY به دلیل کنترل رشد لایه اکسیدی و با مورفولوژی ریزتر و افزایش چسبندگی آن به زیر لایه نسبت داده می شود.

    کلید واژگان: آسیای مکانیکی, پوشش نانوساختار MCrAlY, پاشش حرارتی, رفتار اکسیداسیون}
    F. Ghadami *, A. Sabour Rouh Aghdam, S. Ghadami, B. Navaee Fard

    Conventional and nanostructured NiCoCrAlY coatings were deposited developed using the high-velocity oxy- fuel (HVOF) thermal spraying technique. The nanostructured NiCoCrAlY powder feedstock for the coatings was produced by the ball milling method. In this regard, the ball-milling method was used to produce the nanostructured NiCoCrAlY powder feedstock. The microstructures examinations of the as-received and nanostructured powders as well as their developed coatings were analyzed investigated by using X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscope (FESEM) equipped with energy-dispersive electron dispersed X-ray spectroscopy (EDS), and a transmission electron microscope (TEM). Due to the evaluation of the oxidation kinetics, the free-standing coating specimens were subjected to the isothermal and cyclic oxidation testing at 1000 and 1100 ºC respectively, under a laboratory air atmosphere. The results indicated that the as- received NiCoCrAlY coating had a parabolic oxidation behavior in short- and long-term oxidation exposure tests. For the nanostructured NiCoCrAlY coating, in contrast, the long-term oxidation kinetics deviated from parabolic behavior and showed instead sub-parabolic rate behavior. The obtained results also exemplified revealed that the nanostructured NiCoCrAlY coating had a greater oxidation resistance for to both cases of isothermal and cyclic conditions on account of the formation of a dense and slow-growing Al2O3 layer on the coating surface.

    Keywords: Ball milling, Nanostructured MCrAlY coating, Thermal spraying, Oxidation behavior}
  • سید مهدی هاشمی*، نادر پروین، ضیاء والفی

    در پژوهش حاضر، رفتار سایشی پوشش های Cr2O3-20YSZ (CZ) و Cr2O3 (C) ایجادشده به روش پاشش پلاسمایی اتمسفری (APS) بررسی شده است. بدین منظور در ابتدا نانوپودرهای اکسید کروم و YSZ پس از 5 ساعت آسیاکاری در آسیاب با انرژی بالا تولید شده و متعاقبا پاشش پلاسمایی مخلوط های پودری آگلومره بر سطح زیرلایه فولادی ضدزنگ 304L انجام گرفت. ارزیابی های ریزساختار این پوشش های سرامیکی از طریق پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی گسیل مغناطیسی (FE-SEM) و میکروسکوپ نوری انجام شد. خواص مکانیکی پوشش ها شامل سختی، استحکام چسبندگی و چقرمگی شکست به منظور توجیه رفتار سایشی پوشش ها ارزیابی گردید. آزمون سایش گلوله بر دیسک، با به کارگیری گلوله آلومینا و در دمای محیط انجام شد. افزودن نانوذرات YSZ به زمینه اکسیدکروم، از طریق مکانیزم استحاله زیرکونیا موجب افزایش چقرمگی شکست پوشش تولیدی گردید که البته کاهش جزیی در سختی پوشش را نیز به همراه داشت. نتایج آزمون سایش نشان داد که هر دو پوشش دارای ضریب اصطکاک در بازه مناسب 15/0-11/0 بودند. پوشش کامپوزیتی CZ در مقایسه با پوشش C مقاومت سایشی بالاتری نشان داد به گونه ای که کاهش وزن پوشش ها به ترتیب برابر با 11 و 31 میلی گرم به دست آمد. بررسی های صورت گرفته در شیار ناشی از سایش پوشش CZ نشان داد که نرخ سایش پایین تر این پوشش مربوط به چقرمگی بالاتر پوشش و در نتیجه پر شدن تخلخل های پوشش از طریق تغییر شکل پلاستیکی براده های سایش بود.

    کلید واژگان: پاشش حرارتی, Cr2O3-YSZ, نانو, مولتی مودال, چقرمگی شکست, رفتار سایشی}
    Seyed Mahdi Hashemi *, Nader Parvin, Zia Valefi

    In the present research, wear behavior of Cr2O3-20YSZ (CZ) and Cr2O3 (C) coatings created using atmospheric plasma spray (APS) process was evaluated. For this purpose, Cr2O3 and YSZ nanopowders were produced after milling for 5h in a high-energy ball mill and subsequently plasma spraying of the agglomerated powders was carried out on 304L substrates. Microstructural characterization of these ceramic coatings was performed using X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) equipped with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and optical microscope. Mechanical tests including adhesive strength, fracture toughness, and micro-hardness were used so as to explain the coatings wear behavior. Sliding wear test was conducted using a ball-on-disk configuration against an alumina counterpart at room temperature. Addition of YSZ particles to the Cr2O3 matrix due to the phase transformation toughening mechanism associated with tetragonal zirconia resulted in an increase in the fracture toughness while decreased the micro-hardness. It was found that the composite coatings had the friction coefficients of the proper order of 0.11-0.15. The CZ composite coating compared to the C coating showed the higher wear resistance so that the weight loss was obtained as 11 and 31 mg, respectively. Observation of the wear tracks of the coatings indicated that the lower wear rate of the CZ coating was attributed to its higher toughness and therefore filling the pores due to the higher plastic deformation of its wear debris.

    Keywords: Thermal spray, Cr2O3-YSZ, Nano, multimodal, fracture toughness, Wear behavior}
  • رئوف رحیم زاده *، علی شفیعی، کامران امینی
    سوپر آلیاژ ها موادی هستند که به طور گسترده در تولید اجزا توربین های گازی و در برابر نیرو های مکانیکی و حرارتی بالا استفاده می شوند.یکی از پوشش هایی که در توسعه ی پوشش های سد حرارتی برای سوپر آلیاژها موثر واقع شده پوشش-هایMCrAlYاست. بهبود خواص مختلف این پوشش ها به خصوص در سال های اخیر مد نظر پژوهشگران قرار گرفته است .در این تحقیق به بررسی تاثیر استفاده از پودرNiCrAlY باو بدون تقویت کنندهAl2O3 با مقادیر 5، 10 و 20 درصد وزنی بر خصوصیات پوشش های حاصل از روش پاشش حرارتی پلاسمایی پرداخته شده است. به منظور تهیه پودر های کامپوزیتی از مخلوط کن استوانه ای بدون گوی و به مدت یک ساعت برای هر پودر استفاده شد. سپس پودرها بر روی زیرلایه اینکونل 718 به روش پاشش حرارتی پلاسمایی پوشش داده شدند. به منظور ارزیابی ریزساختار و آنلیز فازی پوشش های مورد نظر از میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش پرتو ایکس استفاده شد. سختی پوشش ها،میزان تخلخل و ارزیابی مقاومت سایشی در دمای محیط با استفاده از روش پین روی دیسک تحت بار5 نیوتن انجام شد. یافته های پژوهش نشان داد که پوشش های کامپوزیتی NiCrAlY/ Al2O3بر خلاف پوششNiCrAlY دارای تخلخل بیشتری هستند، اما از نظر خواص سایشی و مکانیکی به دلیل وجود فاز تقویت کننده، بهبود چشمگیری در پوشش های کامپوزیتی مشاهده شد. ارزیابی رفتار سایشی پوشش ها نشان داد که پوشش حاوی Al2O3 10% ، با نرخ سایش 6-10×mm3/Nm)37.7) مقاومت به سایش بهتری نسبت به دیگر پوشش ها مخصوصا پوشش حاصل از پودر بدون تقویت کننده با نرخ سایش 6-10×mm3/Nm) 114.6) داشته است.
    کلید واژگان: پاشش حرارتی, NiCrAlY, Al2O3, پوشش, سایش}
    Raoof Rahim Zadeh *, Ali Shafiei, Kamran Amini
    This study examines the influence of NiCrAlY powder with and without Al2O3 Reinforcement doses of 5, 10 and 20% by weight, produced by plasma spraying method have been investigated. In order to prepare a composite powder, shaft ball mill blender for an hour for each powder were used. The NiCrAlY powder and powder composite NiCrAlY / Al2O3 with values of 5%, 10%, 20% Al2O3 were coated on Inconel 718 substrates by plasma thermal spraying. In order to evaluate the microstructure, morphological and thermal stability evolutions of the powders and coatings were investigated using X-ray diffraction, scanning electron microscopy with energy dispersive spectroscopy and optical microscopy. Vickers micro and macro hardness test was used to evaluate the hardness..The pin-on -disk test with 5 N was used to cold resistance assessment of coatings. Findings showed that the composite coatings NiCrAlY/Al2O3 because of the size and morphology of different ingredients, has a higher porosity, but in terms of mechanical properties due to reinforced phase, improvements in composite coatings were observed. Evaluate the wear behavior of Al2O3 10% coatings showed that 37.7× 10-6(mm3/Nm)abrasion resistance better than other coatings, especially coatings from powders without reinforcement 114.6× 10-6 (mm3/Nm) abrasion resistance had.
    Keywords: Thermal spray, NiCrAlY, Al2O3, wear, abrasion}
  • محمد حاتمی، مصطفی طهری، محدثه تابش فر
    در این پژوهش مطالعات ریزساختاری، سختی سنجی، چقرمگی شکست و رفتار اکسیداسیون دمای بالای پوشش های استلایت6 و NiCrBSi تولید شده به روش پاشش حرارتی و جوشکاری سطحی بر روی فولاد ابزار گرمکار H13 مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی های ریزساختاری مواد اولیه و پوشش های بدست آمده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ نوری انجام گرفت و سختی نمونه ها با استفاده از روش میکروسختی ویکرز در بار 300 گرم بدست آمد. همچنین چقرمگی شکست پوشش ها با استفاده از روش سختی سنج ویکرز در بارهای 5/1 تا 200 کیلوگرم انجام گرفت. به منظور بررسی رفتار اکسیداسیون پوشش ها، نمونه های بدست آمده در بازه های زمانی 2، 5، 15 و 50 ساعت در دمای 750 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. در ادامه لایه اکسیدی تشکیل شده بر سطح نمونه ها با استفاده از آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) استفاده شد. نتایج آزمون اکسیداسیون نشان داد که به دلیل تشکیل لایه متراکم و یکنواخت Cr2O3در پوشش استلایت6 که به روش پاشش حرارتی بدست آمده است، این پوشش پایین ترین نرخ اکسیداسیون را از خود نشان داده است. از طرف دیگر لایه اکسیدی تشکیل شده بر سطح پوشش استلایت6 حاصل از روش جوشکاری سطحی، بیشتر از فازهای اسپینل تشکیل شده است که این امر به تشکیل فازهای کمپلکس در حین جوشکاری نسبت داده شده است.
    کلید واژگان: اکسیداسیون دمای بالا, فولاد گرمکارH13, پاشش حرارتی, استلایت 6, NiCrBSi, GTAW}
    Mohammad Hatami, Mostafa Tahari, Mohadeseh Tabeshfar
    In this study, microstructure investigation, micro-hardness, fracture toughness and oxidation behavior of stellite6 and NiCrBSi coating produced with HVOF and GTAW methods has been investigate. The microstructure investigation of raw materials and coatings do with Secondary Electron Microscopy (SEM) and Optical Microscopy (OM). A Vickers micro-hardness meter used to study of hardness of coatings with 300 gr load. The fracture toughness of coatings investigated with Vickers hardness meter on the 1.5 to 200 Kg load. Oxidation behavior investigation of coatings carried out at 750 °C for 2, 5, 15 and 50 hrs. The oxide layer formed on the coatings during oxidation test studied with X-Ray Diffraction method. The oxidation results show the layer of Cr2O3 formed on the thermal sprayed Stellite6 coating. It caused to this coating show lower oxidation rate among all coatings. But, on the oxide layer of Stellite6 cladding coating, the spinel oxide phases are major phase, that are formed due to complex phase formed during surface welding.
    Keywords: high temperature oxidation, H13 Hot work steel, thermal spray, stellite6, NiCrBSi, GTAW}
  • مصطفی طهری *
    در این پژوهش به بررسی اثر پارامترهای مختلف فرایند پوشش دهی بر خواص نهایی پوشش های پاشش حرارتی بدست آمده از روش HVOF پرداخته شده است. بدین منظور با استفاده از فرایند پاسخ سطح، برای چهار پارامتر تاثیرگذار فرایند HVOF که شامل نرخ تزریق سوخت، نرخ تزریق اکسیژن، نرخ تزریق پودر و فاصله پاشش، پنج سطح مختلف در نظر گرفته شد و پاسخ های حداقل تخلخل و حداقل ضخامت لایه اکسیدی به عنوان عوامل بهینه کننده انتخاب گردید. به منظور بررسی ریزساختار پوشش ها، ضخامت لایه اکسیدی و تخلخل سنجی از میکروسکوپ الکترونی و روش آنالیز تصویری استفاده شد. آزمون اکسیداسیون در دمای 1100 درجه سانتیگراد و به مدت 50 ساعت بر روی نمونه های پوشش داده شده انجام شد. نتایج نشان داد که پارامترهای نرخ تزریق اکسیژن و نرخ تزریق پودر، نرخ تزریق سوخت و نرخ تزریق پودر و همچنین نرخ تزریق پودر و فاصله پاشش به صورت دو به دو، داری اثر متقابل بر روی یکدیگر در میزان ضخامت لایه اکسیدی می باشند. همچنین برخلاف دیگر عوامل که تاثیر متقابل زیادی بر روی تخلخل پوشش ها نداشتند، دو عامل نرخ تزریق اکسیژن و نرخ پودر و همچنین نرخ تزریق سوخت و نرخ تزریق پودر تقابل بسیار اندکی بر میزان تخلخل دارند. بررسی نمونه پوشش دهی شده با پارامترهای بهینه شده نشان داد که میزان تخلخل پوشش در حدود 5/0% و ضخامت لایه اکسیدی در حدود 3/5 میکرومتر می باشد
    کلید واژگان: MCrAlY, اکسیداسیون دمای بالا, پاشش حرارتی, روش سطح پاسخ}
    Mostafa Tahari *
    In this research, effects of different coating process parameters on the final properties of thermal spray coatings obtained from HVOF method are investigated. For this aim, five different levels are considered for four effective parameters (Fuel injection rate, oxygen injection rate, powder injection rate and spray distance) on HVOF process by response surface method (RSM) and minimum porosity and minimum oxidation layer thickness are considered as the responses. To investigate the microstructure of coatings, Thermal Grown Oxide (TGO) thickness and porosity, a Scanning Electron Microscopy (SEM) and image analysis method are applied. Oxidation test has done at1100ºC for 50 hours on coated samples. Results show that (oxygen injection rate and powder injection rate), (fuel injection rate and powder injection rate), (powder injection rate and spray distance) have a reaction on each other in the TGO thickness value. Also, (oxygen injection rate and powderinjectionrate), (fuel injection rate and powder injection rate) have a little reaction on the porosity against the other parameters which haven’t any effect on it. Investigation of the coated sample with optimized parameters reveals that porosity of the coating is about 0.5% and TGO thickness is about 5.3 micrometer.
    Keywords: MCrAlY, high temperature oxidation, HVOF, RSM}
  • نرگس عموسلطانی*، محمدعلی گلعذار، حمیدرضا سلیمی جزی، روح الله بیرانوند، علی سعیدی، اردشیر نظامی نیا
    کاربید تنگستن یکی از قدیمی ترین محصولات متالورژی پودر است که به ماده سخت و مقاوم به سایش شناخته شده است. ترکیب این کاربید با فلزات نرمی مانند کبالت که به عنوان بایندر عمل کرده، باعث بهبود تافنس می شود به گونه ای که از شکست ترد جلوگیری می شود. در این تحقیق، پودر های WC-12Co روی زیرلایه فولادی به روش سوخت اکسیژن با سرعت بالا (HVOF) رسوب داده شدند. این پوشش ها به دلیل ساختار لایه ای و تخلخل در محیط های سایشی عملکرد ضعیفی دارند. بنابراین، هدف از انجام این پژوهش، اعمال لایه روی پوشش های تنگستن کاربید- کبالت با روش سل ژل است. ساختار پوشش ها توسط آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) بررسی شده و ضخامت پوشش ها توسط نرم افزار آنالیز تصویری و با استفاده از تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) تعیین شدند. جهت مطالعه مقاومت به سایش پوشش ها در دمای محیط آزمون پین روی دیسک بکار گرفته شد. پوشش آلومینا با ضخامت حدود 14 میکرومتر بر روی پوشش اولیه توسط روش سل ژل ایجاد شد. ضریب اصطکاک پوشش ها از 6/. قبل از آب بندی به 3/. پس از آب بندی کاهش یافت. نتایج نشان داد که مقاومت به سایش پوشش ها بعد از فرآیند آب بندی از نرخ سایش 3-10× 5/5 به 3-10× 4/3 کاهش یافته است که می تواند ناشی از مسدود شدن تخلخل ها و ایجاد لایه اکسیدی باشد.
    کلید واژگان: پاشش حرارتی, پوشش کامپوزیتی, سل ژل, آب بندی, مقاومت به سایش}
    Narges Amousoltani *, Hamidreza Salimijazi, Mohammadali Golozar, Rohollah Beyranvand, Ali Saeidi, Ardeshir Nezaminiya
    Tungsten carbide powders have been known as one of the hardness and wear resistance materials. The combinations of carbide with soft metals such as cobalt as a binder are widely used to improve the wear resistance, toughness and prevent brittle failure. In this research, WC-12Co powders were deposited on steel substrate by high velocity oxygen fuel (HVOF) spraying. Due to the existence of pores and microcracks in the coatings, the corrosion and wear resistance properties of the coatings could be improved by sealing the porosities and cracks via a post deposition treatment. A thin layer of Al2O3 were deposited on the HVOF thermally sprayed WC-Co coatings by Sol-Gel method. The phase composition of coatings was investigated by X-Ray Diffraction (XRD) analysis and the morphology and microstructure of the coatings as well as their thicknesses were investigated by Scanning Electron Microscopy (SEM) followed by image analysis. To study the wear resistance of the coatings a pin on disk wear tester was used. The results showed that the coefficient of friction was reduced from 0.6 to about 0.3 after sealing. The wear rates of the sealed coatings were decreased from 5.5x 10-3 in the as-sprayed coatings to 3.4 x 10-3.in the sealed coatings. The wear resistance of coatings after the sol-gel sealing process was improved due to the filling of the pores and cracks as well as formation of the aluminum and cobalt oxides on the surface during wearing test.
    Keywords: Thermal spray, Composite coatings, Sol- Gel, Wear resistance, Sealing}
  • مهدی احمدی اشکفتکی*، مسعود عطاپور، حسین ادریس
    در این تحقیق پوشش های کامپوزیتی استلایت6 - کاربید تنگستن به روش HVOF بر زیرلایه فولاد ساده کربنی اعمال شد. برای این منظور پودر کامپوزیتی کاربید تنگستن با درصدهای 0، 10، 20 و 30 درصد وزنی به پودر استلایت6 اضافه گردید. برای ارزیابی پوشش ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش اشعه ایکس، میکرو سختی سنج و زبری سنج استفاده شد. یافته های آزمایشی نشان داد که ریزساختار پوشش های کامپوزیتی شامل دندریت های محلول جامد کبالت و کروم و فازهای بین دندریتی شامل فاز غنی از کبالت و کاربید و ذرات کاربید تنگستن بوده است. بر اساس الگوی پراش پرتو ایکس، پوشش ها شامل فازهای غنی از کبالت، Co3W3C، CoCx بوده و همچنین حاوی فازهای کاربیدی Cr23C6 و Cr7C3 بوده است. نتایج نشان داد که با افزایش درصد فاز تقویت کننده کاربید تنگستن، سختی پوشش ها افزایش، چسبندگی پوشش ها افزایش و تخلخل پوشش ها کاهش می یابد.
    کلید واژگان: استلایت 6, کاربید تنگستن, کامپوزیت, پاشش حرارتی, میکروساختار}
    Mehdi Ahmadi *, Masoud Atapour, Hossein Edris
    In this study, high-velocity oxygen-fuel (HVOF) process was applied to produce Stellite WC composite coatings on the surface of carbon steel samples. For this purpose, various amounts of WC powder 0%, 10%, 20% and 30% were mixed with Stellite6. The structural and mechanical behavior of the coatings were evaluated using Xray diffractometry, scanning electron microscopy, microhardness and roughness test. The results showed that the micro structure of the coatings were composed of a cobalt and chromium solid solution dendritic structure with the interdenderitic phases of cobalt enriched phase, carbides and WC particle. The XRD evaluations indicated that the coatings included Co-rich phase, CoCx , Co3W3C, Co6W6C as well as Cr23C6 and Cr7C3 carbides. Also, It was found that the hardness was increased, the adhesion was improved and the porosity was decreased by increasing the tungsten carbide as reinforcement.
    Keywords: Stellite6, WC, 12% Co, Composite, HVOF process, Microstructure}
  • مصطفی طهری، مجتبی اسماعیلیان، بهروز شهریاری
    در این پژوهش به منظور افزایش خواص سطحی و مقاومت به سایش فولادگرمکار DIN-2344/1 پوشش های استلایت 6 و NiCrBSi به روش پاشش حرارتی HVOF و پوشش استلایت 6 به روش رویه سختی با استفاده از روش جوشکاری GTAW بر روی این فولاد لایه نشانی شدند. برای ارزیابی ریزساختاری، خواص مکانیکی و مقاومت سایشی پوشش ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نوری، آزمون سایش دمای بالای پین بر روی دیسک، سختی سنج و ریزسختی سنج ویکرز استفاده شد. نتایج نشان داد که بطور کلی پوشش های پاشش حرارتی نسبت به پوشش های رویه سختی، سختی و مقاومت به سایش بالاتری دارند. از طرف دیگر پوشش های رویه سختی چقرمگی شکست بالاتری را نسبت به پوشش های پاشش حرارتی دارا هستند. نتایج آزمون سایش دمای بالا نشان داد که پوشش NiCrBSi نسبت به پوشش استلابت 6 مقاومت به سایش بالاتری دارد که این امر به مقدار زیاد ترکیبات بورایدی و سیلیکاتی موجود در این پوشش نسبت داده شده است. از طرف دیگر نتایج نشان داد که پوشش های استلایت 6، به دلیل تشکیل پوسته اکسیدی غنی از کروم ضریب اصطکاک پایینی را از خود نشان داده است.
    کلید واژگان: سایش دمای بالا, پاشش حرارتی, فولاد گرمکار, استلایت 6, NiCrBSi}
    Behrooz Shahriari
    In this study, satellite 6 and NiCrBSi coatings deposited on hot work tool steel DIN-2344/1 by thermal spraying and cladding were investigated. Stellite 6 and NiCrBSi powders were deposited on the substrate by HVOF and Stellate 6 wire were cladded by GTAW. Scanning electron microscopy with energy dispersive spectroscopy and optical microscopy, pins on disk wear machine, macro and micro hardness meter were used to analyze the coatings. Results showed that the hardness and wear resistance of thermal spray coating were higher than cladding coating. At high temperature, the results of wear test show, that the NiCrBSi coating has the better wear resistance rather than satellite 6 coating. This behavior of NiCrBSi coating attributed to silicate and boride particles in this coating. On the other hand, the thermal spray satellite 6 coating show the very low friction coefficient due to chromium oxide formed on the surface of coatings.
    Keywords: High Temperature Wear, Thermal Spray, Hot Work Steel, Satellite 6, NiCrBSi}
  • کیاوش شیخی حموله، مهدی صالحی

    در این پژوهش تاثیر اضافه کردن کاربید کروم بر خواص پوشش پاشش حرارتی استلایت 6 ارزیابی گردید. بدین منظور به پودر استلایت 6 مقادیر 10، 20 و30 درصد وزنی پودر کاربید کروم اضافه شد و با روش پاشش حرارتی سوخت اکسیژن سرعت بالا (HVOF) بر روی زیرلایه هایی از جنس سوپرآلیاژ پایه نیکل اینکونل 617 پوشش داده شد. جهت بررسی و ارزیابی خواص پوشش از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، دستگاه میکروسختی سنج، آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) و آنالیز تفکیک انرژی(EDS)استفاده شد. نتایج آنالیز XRD بیانگر عدم تشکیل فازهای اکسیدی در پوشش های ایجاد شده است. همچنین به منظور ارزیابی خواص سایشی پوشش ها آزمون گلوله بر روی دیسک با بار 40 نیوتون در مسافت 1000 متر انجام گرفت. نتایج بیانگر افزایش سختی و مقاومت به سایش پوشش با اضافه کردن کاربید کروم است. پوشش استلایت 6- wt.%30 کاربید کروم بیشترین میزان مقاومت به سایش را داشت.

    کلید واژگان: استلایت 6, پاشش حرارتی, پوشش های کامپوزیتی, ضریب اصطکاک, روش HVOF}
    K. Sheikhi Hamoole, M. Salehi

    In this research, the effect of adding chromium carbide to stellite-6 thermal spray coatings was investigated. For this reason,the various amount of Cr3C2 powder (10%, 20% and 30 wt . %) were mixed with stellite-6 powder. The mixed powders deposited on the Inconel-617 substrate with high velocity oxygen fuel (HVOF) process. The coatings properties were evaluated using optical microscopy, scanning electron microscopy equipped to Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) analysis, microhardness and X-Ray Diffraction (XRD). XRD analysis results showed that no oxide phases formed in coatings. In order to evaluate tribological properties of the coatings ball on disk wear test was performed in 1000m with 40N load. Results show that hardness and wear resistance of the coatings increased with increasing of chromium carbide reinforcement. Stellite6-30 wt. % chromium carbide coating had the highest wear resistance than others coatings.

    Keywords: Stellite, 6, Thermal spray, Composite coatings, Friction coefficient, HVOF method}
  • کوروش شیروانی
    در این تحقیق رفتار شوک حرارتی پوشش سرامیکی ZrO2-8%Y2O3 اعمالی به روش پاشش حرارتی بر روی سوپرآلیاژ In-738LC آلومینایز شده مورد بررسی قرار گرفته است. آزمون شوک حرارتی شامل انجام سیکل های سریع گرمایش-سرمایش بین دو دمای oC 1100 و oC 300 بود. به منظور تشخیص آغاز تخریب های ماکروسکوپی نظیر ترک خوردن و پوسته شدن، بررسی های چشمی پس از هر سیکل بر روی نمونه ها انجام گرفت. شناسایی ریزساختار پوشش قبل و طی آزمون شوک حرارتی به کمک میکروسکوپ های نوری و الکترونی و آنالیز EDS انجام شده است. نتایج نشان داد که ضخیم شدن پوسته اکسیدی (TGO) در فصل مشترک لایه های سرامیکی و آلومینایدی، رشد ناحیه نفوذ بینابینی پوشش آلومینایدی و استحاله فازی β-NiAlàγ''-Ni3Al در پوشش آلومینایدی از جمله ویژگی های رفتاری مهم این پوشش در شرایط آزمون شوک حرارتی می باشد. همچنین مشخص شد که تخریب در این سیستم پوششی شامل مراحل متوالی جوانه زنی و رشد گسترده حفرات اکسیداسیون در سطح لایه آلومینایدی، جوانه زنی ترک در لایه TGO و اشاعه ترک ها به لایه سرامیکی می باشد.
    کلید واژگان: ZrO2, 8%Y2O3, پوشش آلومینایدی, لایه TGO, سوپرآلیاژ In, 738LC, پاشش حرارتی, شوک حرارتی}
    K. Shirvani, S. Mastali Majdabadi, H.Abdollahpour
    Thermal shock behaviour of thermal sprayed ZrO2-8%Y2O3 coating on aluminized superalloy In-738LC has been investigated. Thermal shock experiments consisted of rapid thermal cycling between 1100 ºC and 300 ºC. Visual observations were conducted after each cycle in order to identify macroscopic features such as macrocraking and spallation. Coating characterization before and after the thermal cycling was conducted by means of optical and scanning electron microscopes as well as EDS analysis. The results demonstrated that the coating response to the thermal cycling was consisted of TGO thickening، extending of the interdiffusion zone and transformation of β-NiAlγ''-Ni3Al in the aluminide coating. In addition، failure of the coating system comprised of pitting oxidation at aluminide topcoat، nucleation of cracks in TGO، and finally cracks propagation into the ceramic layer.
    Keywords: ZrO2, 8%Y2O3, Aluminide coating, TGO layer, Superalloy In, 738LC, Thermal spray, Thermal shock}
  • مهدی جلالی عزیزپور، سلمان نوروزی، حمیدرضا سلیمی جزی، رسول محرمی
    تنش پسماند که در اثر انرژی جنبشی ذره در حین برخورد و همچنین اختلاف خصوصیات ترموفیزیکی پوشش و زیرلایه ایجاد می شود، خواص مکانیکی پوشش نظیر استحکام چسبندگی و رفتار خستگی را بشدت تحت تاثیر قرار می دهد. اندازه گیری تنش پسماند در امتداد ضخامت پوشش های سخت نظیر کاربید تنگستن- کبالت به علت ویژگی های منحصر به فرد آن همواره با محدودیت هایی روبرو بوده است. در این تحقیق، روش جدید و کارآمدی در اندازه گیری تنش پسماند پوشش کاربید تنگستن- کبالت حاصل از پاشش حرارتی با سرعت بالا و سوخت اکسیژن بر روی زیرلایه فولادی مورد بررسی قرار گرفته است. از روش ایجاد سوراخ با تخلیه الکتریکی بدین منظور استفاده شده و نتایج آن با نتیجه آزمون انحنا مقایسه گردید. آزمایشات میکروسختی سنجی، میکروسکوپی الکترونی روبشی جهت بررسی مورفولوژی پودر و پوشش و تعیین سختی پوشش و همچنین بررسی الگوی پراش پرتو X پودر و پوشش مورد استفاده قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد که تنش در امتداد ضخامت پوشش یکنواخت نبوده و در نزدیکی فصل مشترک تنش فشاری بیشترین مقدار را دارد. تنش موثر فون میزز میانگین معادل MPa126- با استفاده از روش ایجاد سوراخ بدست آمد که نزدیک به نتایج روش انحناء (MPa 164-) در این مطالعه است. در هر دو روش تنش بصورت فشاری به دست آمد.
    کلید واژگان: تنش پسماند, پاشش حرارتی, پوشش WC, 12Co, سوراخکاری با تخلیه الکتریکی}
    Mehdi Jalali Azizpour, Salman Nourouzi, Hamid Reza Salimijazi, Rasoul Moharami
    Thermally sprayed coatings are inherently associated with residual stresses in the coatings. These stresses vary in nature and magnitude، and have a pronounced effect on the mechanical behavior of the system. This study develops the EDM drilling process to measure the residual stress in WC-Co thermally sprayed coatings، the stress state of which is difficult to obtain by a widely used method called high-speed hole-drilling method (ASTM Standard E837). The experimental results reveal that the stress curves are not uniform throughout the coating thickness. It has been found that the mean residual von Mises stress is of approximately 126MPa. Obtained results were confirmed by the value of the residual stress measured by postmortem curvature method in this study (-164MPa). This technique confirms the feasibility of residual stress measurement on HVOF thermally sprayed WC-Co coatings using ED-hole drilling method. Morphological and crystallographical studies were conducted using optical microscopy، scanning electron microscopy (SEM)، and X-ray diffraction، respectively، to evaluate the powder and coating characteristics.
    Keywords: Residual Stress, Thermal Spray, WC, Co Coating, EDM, Rosette Strain Gage}
  • محمد عرفان منش، سعیدرضا بخشی، پژمان رضایی طالقانی
    در این تحقیق به منظور تولید ترکیب بین فلزی دی سیلیساید مولیبدن (MoSi2)، پودر مولیبدن و سیلیسیم به نسبت استوکیومتری1 به 2 با هم مخلوط شدند و به مدت 20 ساعت با استفاده از آسیاب سایشی آسیاب شده و سپس در کوره تحت اتمسفر آرگون در دمای 1100 درجه سانتی گراد در زمان های مختلف تحت عملیات حرارتی آنیل، قرارگرفتند. نتایج حاصله از بررسی آنالیزهای تفرق اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان می دهد که با آسیاب کاری به مدت 20 ساعت و سپس عملیات حرارتی به مدت 7 ساعت در دمای 1100 درجه سانتی گراد می توان به ترکیب دی سیلیساید مولیبدن نسبتا خالص دست یافت. از آنجایی که پودرهای بدست آمده بسیار ریز بوده، برای پاشش حرارتی مناسب نبودند. پودرهای عملیات حرارتی شده به وسیله بایندر کربوکسی متیل سلولز تحت عملیات آگلومراسیون قرار گرفته و دانه بندی شدند. نتایج نشان می دهد پودرهای آگلومره شده سیالیت مناسبی داشته و جهت استفاده در فرآیند پاشش حرارتی از شرایط مطلوبی برخوردار هستند.
    کلید واژگان: دی سلیساید مولیبدن, آلیاژ سازی مکانیکی, عملیات حرارتی آنیل کردن, پاشش حرارتی, آگلومراسیون}
    Mohammad Erfanmanesh, Saeedreza Bakhshi, Pezhman Rezaei Taleghani
    In this study, in order to produce intermetallic compound of MoSi2, pure molybdenum and silicon powders were milled using and attritor mill for 20 hrs with the molar ratio of Mo:Si being equal to 1:2. Mechanically alloyed powders were annealed in an atmosphere controlled furnace at 1100˚C for different times. The result of X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) indicated formation of pure MoSi2 which was achieved by mechanical alloying for 20 hr followed by annealing for 7hrs at 1100˚C. Since the produced powders were extremely fine and not suitable for thermal spraying, they were agglomerated by carboxymethyl cellulose (CMC) binder and were meshed. This allowed a better flow of the powders and indicated a suitable flow for thermal spraing.
  • سعیدرضابخشی، مهدی صالحی، حسین ادریس، غلام حسین برهانی

    در این تحقیق ترکیب پودری %atB10-%atSi14-%atMo76 به کمک آسیاب سایشی و در شرایطی ویژه، آلیاژسازی مکانیکی شد. پودرهای حاصله در قالب فلزی، فشرده شده و به مدت 10 ساعت در دمای °C1100 تحت عملیات آنیل نفوذی خنثی قرار گرفتند؛ سپس قرص های زینتر شده کاملا خورد شده و پس از دانه بندی، به کمک روش پاشش حرارتی APS در شرایط حفاظت شده و حفاظت نشده، بر روی زیرلایه هایی از فولاد معمولی قرار گرفتند. خصوصیات فازی و ساختاری پودرها و پوشش های اعمالی به وسیله ی SEM، میکروسکوپ نوری، XRD و AAS تجزیه و تحلیل شدند. نتایج حاصله نشان داد که پس از فرایند آلیاژسازی مکانیکی، هیچ گونه ترکیب بین فلزی از سیلیسایدهای مولیبدن حاصل نخواهد شد؛ اما با انجام عملیات آنیل نفوذی، ترکیبات بین فلزی از Mo-Si و Mo-Si-B تشکیل می گردد. با پاشش حرارتی پودرهای Mo-Si-B در دو حالت آگلومره شده و ترکیبی، به دلیل تفاوت در میزان گرم شدن و اکسایش ذرات پاشش شده، نوع ساختار حاصله از پوشش، متفاوت خواهد شد.

    کلید واژگان: آلیاژسازی مکانیکی, سیلیسایدهای مولیبدن, Mo, Si, B, ترکیبات بین فلزی چندفازی, پاشش حرارتی, APS}
    Saeed Reza Bakhshi, Mehdi Salehi, Hossein Edris, Gholam Hossein Borhani

    In this study, an attempt was made to synthesize Mo-Si-B multiphase alloy coatings using a combination of mechanical alloying (MA) and air plasma spraying (APS). Mo-14Si-10B (at%) elemental powders were milled using an attritor mill. Mechanically alloyed (MAed) powders as compacted buttons were annealed in an atmosphere controlled furnace at 1100ºC for different times. The annealed Mo–Si–B buttons were crushed, sieved and prepared for coating. Then, powders of Mo-Si-B as alloyed and agglomerated, were plasma sprayed under different conditions onto plain carbon steel. Metallurgical characteristics of powders and coatings were evaluated by SEM, OM, XRD and AAS. The results did not show any related intermetallics after MA. However, Molybdenum silicides were identified when the MAed powders were subjected to high temperature annealing over 10 h. Also, the critical parameters in APS to maintain the starting stoichiometry were identified; this included thermal spraying in an inert environment to minimize the oxidation of coatings. No intermetallic compounds could be identified when alloyed powders were sprayed.

    Keywords: Mechanical alloying, Molybdenum silicides, Mo, Si, B, Multiphase intermetallics, Thermal spraying, APS}
  • سعید اسدی، محمد پسندیده فرد، محمد مقیمان
    در این پژوهش برخورد مایل قطره با سطح جامد در فرآیند لایه نشانی پاششی به روش های عددی و تحلیلی، مورد مطالعه قرار گرفته است. در شیبه سازی عددی برای ردیایی سطح مشترک مایع-گاز و تبادل جرم، از روش نسبت حجمی سیال در گامهای مختلف زمانی استفاده شده و زاویه تماس قطره با سطح جامد براساس دو زاویه تماس پیشرونده و پسرونده، در نظر گرفته شده است. با موازنه انرژی های قطره، قبل و بعد از برخورد با سطح، یک مدل تحلیلی برای محاسبه حداکثر پخش قطره در برخورد مایل با سطح، ارایه گردیده است. نتایج شیبه سازی عددی که شامل تصاویر اسپلت (splat) حاصل از برخورد قطره با سطح برای آلیاژهای زیرکونیا (zirconia) و استرولوی (astroloy) می باشد با نتایج تجریی مقایسه شده که نشان دهنده دقت بالای حل عددی است. نتایج حاصل از محاسبات مدل تحلیلی نیز با نتایج آزمایشگاهی برای دو آلیاژ زیرکونیا و استرولوی مقایسه شده که توافق مطلوبی را نشان می دهد. مدل تحلیلی نشان می دهد که با کاهش زاویه برخورد و در اعداد رینولدز بالا، وابستگی مقدار حداکثر پخش قطره به عدد وبر افزایش یافته و برای مقادیر پایین عدد رینولدز و زوایای برخورد نزدیک به 90 درجه، مقادیر ثابت و یکسانی برای مقدار حداکثر پخش قطره به دست می آید.
    کلید واژگان: برخورد مایل قطره, گسترش قطره روی سطح, شیبه سازی عددی, پاشش حرارتی, حل تحلیلی}
    Saeed Asa.Di, Mohammad Passandideh, Fard, Mohammad Moghiman
    In this paper, the inclined impact of a droplet on a solid surface in a spray coating process is studied using both numerical and analytical models. The numerical simulation is based on a previously developed model that includes the solution of Navier-Stokes equations along with an equation for the liquid free surface. The contact angle is modeled using two advancing and receding angles at the liquid front on the solid surface. The close agreement between the results of the numerical model with those of the experiments shows that the model can accurately predict the droplet impact behavior. Using the balance of droplet energy before and after the impact, a simple analytical model is presented for the maximum spread of a droplet during an inclined impact. This model is an extension of a previously developed model for the normal impact of a droplet on a solid surface. A comparison between the results of the analytical model with those of the simulations and experiments verifies the accuracy of the analytical model predictions for the maximum spread of a droplet in a spray coating process. Based on the analytical model, for high Reynolds numbers and small angles of impact, the effect of Weber number on the maximum spread is increased. For low Reynolds numbers and impact angles close to 90o, the maximum spread remains nearly constant
    Keywords: Inclined droplet impact, Droplet spreading, Numerical simulation, Thermal spray, Analytical model}
  • علی محمد خدامی، علیرضا صبور، محمود حیدرزاده سهی، عباس عبادی
    پوشش های MCrAIY، اکسید زیرکونیم جزیی پایدار شده (ysz)، و ترکیباتی از این دو با مقادیر اسمی 30، 50 و 70 درصد حجمی از جز فلزی، با استفاده از فرآیندهای پاشش پلاسمایی در هوا (APS) و پاشش با سرعت بالا (HVOF) تهیه شده است. در این بررسی میزان انبساط حرارتی ای پوشش ها در خلا 10-6mmHg و از دمای اتاق تا 11000C اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد انبساط حرارتی هر یک از نمونه های خالص فلزی و سرامیکی با افزایش دما بطور متفاوت افزایش می یابد به طوری که در دماهای بالا اختلاف بین آنها بیش از 70 درصد می باشد. از طرفی در پوشش های مرکب با افزایش مقدار فاز فلزی NiCrALY، درصد تخلخل از 11.4 در حالت بدون فاز فلزی به 4.3 درصد در حالت 70 درصد فاز فلزی کاهش و در مقابل ضریب انبساط حرارتی بیش از 68 درصد افزایش می یابد، لذا می توان پیشنهاد کرد با تنظیم این متغیرها پوشش هایی با خواص حرارتی و انبساطی مناسب برای شرایط کاری مورد نظر طراحی و اجرا گردد.
    کلید واژگان: پوشش های سپر حرارتی, ضریب انبساط حرارتی, پوشش های مرکب, زیرکنیا, پاشش حرارتی}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال