روکش کاری جوشی نیکل با استفاده از پودر نانو ساختار mo-si-c و ارزیابی ریزساختار و رفتار سایشی
چکیده
در این تحقیق به بررسی ریزساختار و رفتار اکسیداسیونی و سایشی روکش جوشی درجای پودر نانو ساختارc -mo-si بر سطح نیکل پرداخته شده است. پیش از اعمال فرایند روکش کاری، عملیات آسیاب کاری به منظور فعال سازی مخلوط پودری-c mo-si و همچنین ارزیابی تشکیل ترکیبات سیلیکاتی نظیر mosi2 و sic انجام گرفته و در ادامه با تهیه الکترودهای مصرفی از مخلوط پودری و اعمال فرایند جوشکاری قوسی تنگستن-گاز، پوششی با ضخامت 1 میلیمتر بر سطح نیکل ایجاد شد. مقطع عرضی نمونه ها به وسیله میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرارگرفت. جهت شناسایی نوع فازهای تشکیل شده در سطح روکش و فصل مشترک از آزمون پراش پرتو ایکس استفاده گردید. بررسی میزان رقت در نمونه ها توسط آزمون طیف سنجی انرژی انجام شد. به کمک آزمون سختی و ریزسختی سنجی، پروفیل سختی نمونه ها تهیه شد. آزمون سایش رفت و برگشتی به منظور بررسی مقاومت به سایش نمونه های روکش کاری جوشی شده انجام گرفت. سپس سطوح سایش توسط میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت و از آزمون پراش پرتو ایکس جهت شناسایی فازها پس از سایش استفاده شد. بررسی متالوگرافی بر روی نمونه ها نشان می دهد که با انجام عملیات آسیاب کاری به مدت 20 ساعت، مورفولوژی دندریت های تشکیل شده یکنواخت تر و توزیع دندریت ها مناسب تر است. فازشناسی نمونه ها مشخص می کند که با افزودن 5/1درصد وزنی گرافیت به مخلوط پودری، علاوه بر تشکیل فازهای mo2ni3si و nisiمقدار کمی mosi2 و فاز تقویت کننده sic بوجود می آید. نتایج آزمون سایش رفت و برگشتی نشان داد که با حضور 5/1درصد وزنی گرافیت در مخلوط پودری و ایجاد فاز تقویت کننده sic، مقاومت سایشی خوبی بوجود می آید. با حضور تقویت کننده sic در پوشش، سایش نمونه ها تا مقدار 90 درصد نسبت به نمونه ی بدون فاز sic کاهش می یابد. همچنین انجام آزمون سختی سنجی نشان داد که با اعمال روکش کاری جوشی مخلوط پودری، افزایش سختی لایه جوش تا hv0.2850 رخ می دهد. بررسی رفتار اکسیداسیونی پوشش در دمای 900 درجه سانتیگراد نشان داد که با تشکیل لایه پیوسته sio2 محافظت مطلوبی از پوشش اتفاق می افتد.