ايجاد تركيبات تيتانيمي و توسعه پوشش هاي نوين بين فلزي Ti-Ni بر زير لايه فولاد ابزار كربني و بررسي تاثير اين پوشش ها بر رفتار تريبولوژيكي فولاد

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان. دانشكده مواد

مواد

كارشناسي ارشد

در اين تحقيق ايجاد پوشش تيتانيمي و توسعه تركيبات بين فلزي Ti-Niبر زيرلايه فولاد ابزار كربني و تاثير آنها بر رفتار تريبولوژيكي فولاد مورد پژوهش قرار گرفته است . جهت ايجاد پوشش تيتانيمي بر سطح فولاد از روش پودر فشرده حاوي درصدهاي مختلف مخلوط پودري فروتيتانيم ، اكسيد آلومينيم ، كلريد آمونيم و نيز مخلوط پودري حاوي اكسيد تيتانيم ، اكسيد آلومينيم ، كلريد آمونيم و آلومينيم استفاده شد. فرآيند مزبور در درجه حرارت و زمانهاي مختلف انجام گرفت . بمنظور تشكيل تركيبات بين فلزي Ti-Niبر سطح به دو روش مختلف عمل گرديد، در روش اول بر روي نمونه هاي تيتانايز شده ، پوشش نيكلي به ضخامت هاي مختلف بر سطح ايجاد و سپس با انجام عمليات آنيل نفوذي در درجه حرارت C820 شرايط نفوذ متقابل عناصر لايه با زير لايه محقق گرديد. در روش دوم ، ابتدا بر روي نمونه هاي فولادي پوشش نيكلي با ضخامت هاي مختلف ايجاد و سپس عمليات تيتانايزينگ در دماي C850 به روش پودر فشرده حاوي درصدهاي مختلف مخلوط پودري فروتيتانيم ، اكسيد آلومينيم و كلريد آمونيم انجام گرفت . پس از آن بر روي نمونه ها عمليات آنيل نفوذي در كوره لوله اي حاوي اتمسفر كنترل شده گاز آرگون در دماي C820 و زمانهاي مختلف انجام گرفت . زمان و تركيب بهينه پودر بر اساس تركيبات بين فلزي مناسب ، شيب سختي ملايم ، ضخامت لايه يكنواخت و رفتار تريبولوژيكي مطلوب تعيين گرديد. ساختار ميكروسكوپي و فازهاي بوجود آمده در سطح با استفاده از آزمايش هاي متالوگرافي ، سختي سنجي ، پراش پرتوايكس )XRD(، ميكروآناليز EDXو اسپكتروسكوپي پلاسمائي )GDOS(مورد شناسائي قرار گرفت . يافته هاي آزمايش آشكار ساخت كه پس از تيتانايزينگ نمونه هاي فولادي حاوي m20 پوشش نيكل در مخلوط پودري حاوي 70 درصد فروتيتانيم در دماي C850 و زمان 6 ساعت ، پوششي متشكل از سه لايه مجزا، حاوي تركيبات Tini 3، محصول استحاله Bيوتكتوئيد )Ti)a(+Ti2Ni(و FeNiبر سطح تشكيل شده است ..

5730

شناسايي و انتخاب مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان

محمود منيرواقفي

استاد ممتحن: امين واحدي

مهدي صالحي