بررسی تاثیر پارامترهای پوشش دهی فرآیند HVOF بر روی کیفیت و خواص سایشی پوشش کاربید تنگستن ایجاد شده روی فولاد ۴۱۳۰

در این مطالعه، ریزساختار پوشش­های کاربید تنگستن ایجاد شده به روش فرآیند سوخت اکسیژنی با سرعت بالا (HVOF) بر روی فولاد ۴۱۳۰ در شدت­های پاشش­ متفاوت در محدوده ۵/۶ تا Bar ۲/۷ و مقدار پودر مصرفی ۶۰ تا gr/min۸۰ مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان داد که با انتخاب پارامترهای مناسب فرآیند پوشش­دهی، می­توان میزان تخلخل­های ایجاد شده و توزیع یکنواخت­تر آن­ها را در کل سطح پوشش، تعیین کرد. نتایج حاصل از پراش پرتوایکس (XRD)، حضور کاربیدهای WC و W۶C۲.۵۴ در نمونه­های پوشش داده شده را تایید کرد. با افزایش مقدار پودر تزریقی از ۶۰ به gr/min۸۰ 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 می­گردد که سرعت پاشش در فرآیند HVOF، تاثیرگذارتر از مقدار پودرهای مصرفی است. نتایج نشان داد که مکانیزم سایش پوشش W۲، ترکیبی از مکانیزم سایش دو جسمی و سه جسمی، سایش خستگی و سایش چسبان می باشد، این در حالی است که مکانیزم غالب، سایش خراشان دو جسمی است. نهایتا پوشش ایجاد شده توسط فرآیند HVOF با شدت پاشش Bar ۲/۷ و مقدار پودر مصرفی g/min۷۲ (W۲) به عنوان نمونه بهینه در بین تمامی پوشش­ها، ازنظر بهترین مقاومت به سایش معرفی می­گردد.

کلیدواژه ها:

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