بررسی تاثیر دما و زمان فرآیند گداخت بر ریزساختار و عملکرد سایشی پوشش‌های nicrbsi پاشش پلاسمایی

در این پژوهش، پوشش‌های خودگداز nicrbsi به روش پاشش پلاسمایی ایجاد شدند. تاثیر هم‌زمان دما و زمان عملیات حرارتی گداخت بر ریزساختار، زبری سطح، ریزسختی و همچنین عملکرد سایشی این پوشش‌ها ارزیابی شد. فرآیند گداخت در دماهای 1000، 1050 و ˚c1100 و به مدت 5، 15 و 25 دقیقه انجام شد. برای بررسی ریزساختار و مورفولوژی پوشش‌ها، تعیین ترکیب فازی آن‌ها و نیز مشاهده‌ی رد سایش از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز پراش‌سنجی پرتوی ایکس استفاده شد. عملکرد سایشی پوشش‌های گداخت‌شده توسط آزمون پین روی دیسک مطالعه شد. با توجه به نتایج این پژوهش، فرآیند گداخت باعث کاهش ضخامت، تخلخل و زبری سطح پوشش، حذف مرز بین اسپلت‌ها، افزایش ریزسختی، ایجاد یک پیوند متالورژیکی بین پوشش و زیرلایه و تشکیل رسوبات سخت کاربیدی و بورایدی (cr7c3 و crb) شد. همچنین تجاوز از پارامترهای بهینه‌ی فرآیند گداخت باعث ایجاد پدیده‌ی گداخت بیش از حد و در نتیجه افت خواص پوشش شد. مشخص شد که دمای ˚c1000 و زمان پنج دقیقه، پارامترهای بهینه‌ی گداخت در این تحقیق هستند؛ زیرا کمترین تخلخل، بیشترین ریزسختی و نیز بهترین عملکرد سایشی در نمونه‌ی گداخت‌شده در در این پارامترها بهدست آمد. مکانیسم سایشی غالب در این نمونه سایش خراشان بود.

Investigating the effect of temperature and time of fusing process on the microstructure and wear performance of plasma sprayed NiCrBSi coatings

In this work, selffluxing NiCrBSi coatings were deposited by plasma spraying. Simultaneous effect of temperature and time of the fusing heat treatment on microstructure, surface roughness and microhardness as well as wear performance of these coatings was evaluated. Fusing process was carried out at 1000, 1050 and 1100˚C for 5, 15 and 25 min. The morphologies and microstructures of the coatings as well as the wear tracks were characterized using optical microscope and scanning electron microscope. XRay Diffraction was applied to determine the phase composition of coatings. Wear performance of the fused coatings was investigated by PinOnDisk test. In consequence of the fusing process, the thickness, porosity and surface roughness decreased, the splat boundaries were eliminated, the microhardness increased, a metallurgical bond was created between the coating and the substrate, and hard carbide and boride precipitates (CrB and Cr7C3) were formed. Exceeding the optimum parameters of the fusing caused overfusing phenomenon and thereby, degradation of coating properties. It was found that the temperature of 1000˚C and the time of 5 min are the optimum conditions of fusing process in this study, as the lowest porosity, the highest microhardness as well as the best wear performance were obtained in coating fused at these parameters. Dominant wear mechanism in this sample was abrasive wear.