بررسی تأثیر پارامترهای پوشش‌دهی فرآیند HVOF بر روی کیفیت و خواص سایشی پوشش کاربید تنگستن ایجاد شده روی فولاد 4130

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 آذر 1400  

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/apme.2021.1933249.2057

نویسندگان

جواد انصاری¹؛ امیرحسین مغنیان ²؛ مرتضی ثقفی یزدی¹

¹گروه مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

²مهندسی و علم مواد، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین

چکیده

در این مطالعه، ریز ساختار پوشش‌های کاربید تنگستن ایجاد شده به روش فرآیند سوخت اکسیژنی با سرعت بالا (HVOF) بر روی فولاد 4130 در شدت‌های پاشش‌ متفاوت در محدوده 5/6 تاBar 2/7 ومقدار پودر مصرفی 60 تا gr/min80 مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) نشان داد که با انتخاب پارامترهای مناسب فرآیند پوشش‌دهی، می‌توان میزان تخلخل-های ایجاد شده و توزیع یکنواخت‌تر آن‌ها را در کل سطح پوشش، تعیین کرد. نتایج حاصل از پراش پرتو ایکس (XRD)، حضور کاربیدهای WC و W6C2.54 در نمونه‌های پوشش داده شده را تأیید کرد. با افزایش مقدار پودر تزریقی از 60 به gr/min80 به دلیل عدم زمان لازم برای ذوب کامل ذرات کاربید تنگستن و در نتیجه عدم توزیع یکنواخت ذرات پوشش بر روی زیرلایه، سختی پوشش‌ها به دلیل ایجاد میزان تخلخل‌های بیشتر کاهش پیدا می‌کند. نتایج حاصل از آزمون سایش نشان داد که پوشش‌های اعمالی در تمامی شرایط نسبت به نمونه کنترل، مقاومت به سایش بالاتری از خود نشان می‌دهند. با مشخصه‌یابی و مطالعه‌ی تمامی نتایج، این نکته حاصل می-گردد که سرعت پاشش در فرآیند HVOF ، تأثیرگذارتر از مقدار پودرهای مصرفی است. نتایج نشان داد که مکانیزم سایش پوشش W2، ترکیبی از مکانیزم سایش دو جسمی و سه جسمی، سایش خستگی و سایش چسبان می‌باشد، این در حالی است که مکانیزم غالب، سایش خراشان دو جسمی است. نهایتاٌ پوشش ایجاد شده توسط فرآیند HVOF با شدت پاشش Bar 2/7 و مقدار پودر مصرفی g/min72 (W2) به‌ عنوان نمونه بهینه در بین تمامی پوشش‌ها، از نظر بهترین مقاومت به سایش معرفی می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

کاربید تنگستن؛ پوشش دهی؛ روش HVOF؛ میکروسختی؛ سایش

مراجع