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

در این مطالعه، ریزساختار پوشش های کاربید تنگستن ایجاد شده به روش فرآیند سوخت اکسیژنی با سرعت‌بالا (hvof) بر روی فولاد 4130 در شدت های پاشش متفاوت در محدوده 6.5 تا bar 7.2 و مقدار پودر مصرفی 60 تا gr/min80 مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) نشان داد که با انتخاب پارامترهای مناسب فرآیند پوشش دهی، می توان میزان تخلخل های ایجاد شده و توزیع یکنواخت تر آن ها را در کل سطح پوشش، تعیین کرد. نتایج حاصل از پراش پرتوایکس (xrd)، حضور کاربیدهای wc و w6c2.54 در نمونه های پوشش داده شده را تایید 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 پوشش ها به دلیل ایجاد میزان تخلخل های بیشتر کاهش پیدا می کند. نتایج حاصل از آزمون سایش نشان داد که پوشش های اعمالی در تمامی شرایط نسبت به نمونه کنترل، مقاومت به سایش بالاتری از خود نشان می دهند. با مشخصه یابی و مطالعه ی تمامی نتایج، این نکته حاصل می گردد که سرعت پاشش در فرآیند hvof، تاثیرگذارتر 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. نهایتاً پوشش ایجاد شده توسط فرآیند hvof با شدت پاشش bar 7.2 و مقدار پودر مصرفی g/min72 (w2) به‌عنوان نمونه بهینه در بین تمامی پوشش ها، ازنظر بهترین مقاومت به سایش معرفی می گردد.

Investigation of the Effects of HVOF Process Parameters on the Quality and Wear Properties of the Coating Tungsten Carbide on 4130 Steel

Previous studies have shown that thermal spraying methods on steels have extensive applications in various industries to increase highquality wearresistance coatings. One of these coatings, which is important in diverse industries and has been studied, is tungsten carbide. One of the methods of coating is the highvelocity oxygen fuel (HVOF) process. Scanning electron microscopy (SEM) was used to examine the microstructure of the coatings and also by examining SEM images from the lateral surface of the coated sample, the thickness and quality of the coating were examined. Additionally, Xray diffraction (XRD) was used to determine the formed phases before and after the coating process and the results of the presence of WC and W6C2.54 carbides were confirmed.The wear test results showed that coated samples demonstrated higher wear resistance than the sample without coating (control). Meanwhile, the sample with spraying pressure of 7.2 Bar and a feeding powder rate of 72 g/min (W2) exhibited the best wear resistance among other coatings due to the more uniform distribution of tungsten carbide (WC) and less porosity. As a result, it was obtained that the spraying pressure in the process of HVOF process was more effective than the feeding rate of coating powders and a sample with the spray pressure of 7.2 Bar and powders feeding rate of 72 g/min (W2) was introduced as the optimal sample among all coatings with the highest abrasion wear resistance.