فهرست مطالب

علوم و مهندسی سطح ایران - پیاپی 26 (1394)
  • پیاپی 26 (1394)
  • تاریخ انتشار: 1395/01/09
  • تعداد عناوین: 9
|
  • حسین جمالی و رضا مظفری نیا صفحات 1-9
    هدف از پژوهش حاضر، تولید پوشش محافظ ژرمانیوم-کربن به وسیله فرآیند رسوب دهی شیمیایی از بخار به کمک پلاسما (PECVD) با استفاده از پیش ماده های گازی ژرمان (GeH4) و متان (CH4) و سپس مشخصه یابی آن است. برای این منظور، از میکروسکپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) مجهز به طیف سنج تفکیک انرژی (EDS)، پراش سنج پرتو ایکس (XRD)، طیف سنج مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، طیف سنج فتوالکترون پرتو ایکس (XPS)، طیف سنج فروشکست القائیده لیزری (LIBS)، آزمون نانوفرورونده و آزمون چسبندگی استفاده شد. بر اساس ارزیابی ساختاری، پیوند خوردن برخی از اتم های ژرمانیوم با اتم های کربن و وجود زمینه ژرمانیوم-کربن در پوشش اثبات شد. همچنین نتایج، نشان دهنده تشکیل پوشش ژرمانیوم-کربن آمورف به صورت یک لایه متراکم، همگن و عاری از هرگونه تخلخل و ناپیوستگی با چسبندگی بسیار مناسب به زیرلایه بود. مقدار سختی و مدول الاستیک پوشش ژرمانیوم-کربن به ترتیب حدود 1/7 و GPa 1/95 به دست آمد.
    کلیدواژگان: ژرمانیوم، کربن، رسوب دهی شیمیایی از بخار به کمک پلاسما، مشخصه یابی
  • صادق ادهمی، مسعود عطاپور و علیرضا علافچیان صفحات 11-22
    در این تحقیق به بررسی اثر زمان های مختلف غوطه وری در محلول کلرید سدیم 5/3 درصد وزنی بر میزان راندمان حفاظت از خوردگی پوشش سیلانی پرداخته شد. این پوشش از دو ترکیب سیلانی تترا اتیل اورتو سیلیکات (TEOS) و تری مرکاپتوپروپیل (تری متوکسی سیلان) (MPTMS) تشکیل و به روش غوطه وری بر زیر لایه مسی اعمال شد. آزمون طیف سنج مادون قرمز تبدیل فوریه نشان داد که پوشش TEOS+MPTMS، از طریق دنباله گوگردی خود با سطح مس پیوند کووالانسی Cu-S برقرار کرده است. تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی به دست آمده بعد از 120 ساعت غوطه وری، تخریب کمی را برای سطح پوشش TEOS+MPTMS نشان داد که مطابق با تصویر به دست آمده از میکروسکوپ نوری بود. رفتار الکتروشیمیایی نمونه های مس بدون پوشش و پوشش دار با استفاده از آزمون های پلاریزاسیون پتانسیو دینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد. نتایج نشان داد که بیشترین حفاظت از خوردگی مس توسط پوشش، در ساعات اولیه غوطه وری به دست آمد و میزان آن با گذشت زمان کاهش یافت؛ اما حتی بعد از گذشت 168 ساعت، پوشش سیلانی ایجاد شده اثر بازدارندگی خود را حفظ کرده است.
    کلیدواژگان: خوردگی، مس، ترکیب های سیلانی، زمان غوطه وری و یون کلرید
  • زهرا شیخی فرد، مهدی رنجبر و هادی سلامتی، حسین فرخپور صفحات 23-33
    مدهای پلاسمونی فعال در نانوذرات فلز نجیب همچون طلا کاربردهای زیادی در زمینه های مختلف اپتیکی برای آنها رقم زده است. از آنجا که عوامل مختلفی مانند شکل، اندازه و ثابت دی الکتریک محیط بر خواص اپتیکی آنها تاثیرگذار است مطالعه ویژگی های این مد از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش نانوذرات هسته-پوسته به کمک فرایند کندوسوز لیزری (لیزر پالسی Nd:YAG، طول موج nm 1064) در محلول PdCl2 ساخته شدند. ساختار کریستالی نمونه های به دست آمده توسط الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) تعیین گردید. همچنین از اسپکتروسکوپی فوتوالکترون های پرتو ایکس (XPS) برای تعیین ترکیب شیمیایی سطح نانوذرات و نوع پیوندهای تشکیل شده استفاده گردید. شکل، اندازه و ضخامت پوسته در نانوذرات هسته-پوسته توسط تصاویر TEM مشاهد شد. الگوی پراش پرتو ایکس تشکیل فازهای بلوری Au، PdCl2 و PdO را نشان داد. اثر گذشت زمان برطیف های جذب با استفاده از تحول زمانی طیف های جذب پلاسمونی گرفته شده با استفاده از طیف سنجی UV-Vis مطالعه شد. در نهایت برای پدیده های مشاهده شده توصیفات فیزیکی ارایه گردید.
    کلیدواژگان: نانوذرات هسته، پوسته Au، Pd، کندوسوز لیزر پالسی، پالادیم کلراید، تشدید پلاسمون سطحی، TEM، XPS
  • کیاوش شیخی حموله و مهدی صالحی صفحات 35-48
    در این پژوهش تاثیر اضافه کردن کاربید کروم بر خواص پوشش پاشش حرارتی استلایت 6 ارزیابی گردید. بدین منظور به پودر استلایت 6 مقادیر 10، 20 و30 درصد وزنی پودر کاربید کروم اضافه شد و با روش پاشش حرارتی سوخت اکسیژن سرعت بالا (HVOF) بر روی زیرلایه هایی از جنس سوپرآلیاژ پایه نیکل اینکونل 617 پوشش داده شد. جهت بررسی و ارزیابی خواص پوشش از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، دستگاه میکروسختی سنج، آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) و آنالیز تفکیک انرژی(EDS)استفاده شد. نتایج آنالیز XRD بیانگر عدم تشکیل فازهای اکسیدی در پوشش های ایجاد شده است. همچنین به منظور ارزیابی خواص سایشی پوشش ها آزمون گلوله بر روی دیسک با بار 40 نیوتون در مسافت 1000 متر انجام گرفت. نتایج بیانگر افزایش سختی و مقاومت به سایش پوشش با اضافه کردن کاربید کروم است. پوشش استلایت 6- wt.%30 کاربید کروم بیشترین میزان مقاومت به سایش را داشت.
    کلیدواژگان: استلایت 6، پاشش حرارتی، پوشش های کامپوزیتی، ضریب اصطکاک، روش HVOF
  • علیرضا نصراصفهانی، عبدالرضاسلطانی پور، خسرو فرمنش و علی قاسمی صفحات 49-59
    فرآیند جوشکاری ذوبی می تواند رفتار خوردگی آلیاژ تیتانیم Ti-6Al-4V را تضعیف نماید. علت آن را می توان ناشی از وجود معایب متالورژیکی از جمله ناپیوستگی های ساختاری، جذب اکسیژن، نیتروژن و حفره دار شدن دانست. در صورتی که از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی استفاده شود، رفتار خوردگی مناسب تری حاصل خواهد شد. در این تحقیق از ورق آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V به ضخامت 3 میلی متر جهت جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی استفاده شد. ریزساختار جوش با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز عنصری و فازی ناحیه اغتشاش با روش طیف نگار تفکیک انرژی و پراش اشعه ایکس مورد بررسی قرار گرفت. رفتار خوردگی سطح جوش با استفاده از دستگاه پتانسیواستات و محلول 5/3 درصد کلرید سدیم ارزیابی شد. بررسی های ریزساختاری نشان داد که وجود شیب حرارتی به همراه سایش پین باعث بوجود آمدن ساختارهای متفاوت با ترکیب شیمیایی گوناگون در نواحی مختلف جوش می شود بنحوی که ناحیه اغتشاش دارای فازهای آلفا و بتای تبلور یافته بهمراه مقدار قابل توجهی تنگستن بوده ولی ناحیه انتقال دارای مجموعه ای از ساختارهای لایه ای، هم محور و بای مودال است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و نتایج آنالیز عنصری نشان دهنده غیر یکنواخت بودن ترکیب شیمیایی و وجود فازهای گوناگون در مناطق مختلف جوش بود. این موضوع باعث شده که مقاومت به خوردگی ناحیه انتقال از ناحیه اغتشاش کمتر و رفتار خوردگی هر دو ناحیه از فلز پایه ضعیف تر باشد. نتایج نشان داد نواحی اغتشاش، انتقال و فلز پایه به ترتیب با شدت جریان های 126/3 ، 832/1 و 530/0 میکروآمپر و پتانسیل های 240- ، 226- و 172- میلی ولت خورده شده است.
    کلیدواژگان: جوشکاری اصیکاکی اشتشاشی، آلیاژ تیتانیم Ti، 6Al، 4V، ریز ساختار، رفتار خوردگی
  • نسیم نایب پاشایی، سید حسین سیدین، محمدرضا ابوطالبی و حسین سرپولکی صفحات 61-75
    پوشش های سد حرارتی با هدف عایق کردن اجزای موجود در بخش های داغ توربین های گازی در جهت افزایش دمای کاری و بازدهی این قطعات مورد استفاده قرار می گیرند. در این پژوهش، توزیع حرارت و تنش پسماند در پوشش سد حرارتی درجه بندی شده با فصل مشترک سینوسی به روش المان محدود در محیط نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده است. خواص فیزیکی، حرارتی و مکانیکی ماده در مدل، وابسته به دما تعریف شد. نتایج نشان داد که بیشترین میزان بارحرارتی، تنش های پسماند و اعوجاج بصورت عمده در ناحیه پوشش سطحی سرامیکی متمرکز شده است. روند کیفی یا علامت جبری تنش در ناهمواری های سطحی نیز چه در حین بالارفتن دمای مجموعه تا دمای سرویس و چه در حین سردشدن تا دمای محیط دارای الگوی یکسانی است. درجه بندی شدن سیستم پوشش سد حرارتی، میزان تنش را تا حدود نصف نسبت به سیستم معمولی کاهش می دهد و به افزایش عمر سیستم سد حرارتی کمک می کند.
    کلیدواژگان: پوشش سد حرارتی درجه بندی شده، المان محدود، تنش پسماند، تو یع حرارت
  • حسن قربانی و محمود حیدرزاده سهی صفحات 77-85
    دراین تحقیق با استفاده از لیزر Nd:YAG پالسی، کامپوزیت سازی سطحی به روش درجا از طریق پیش نشست مخلوط پودری گرافیت-نیکل روی سطح آلیاژTi-6Al-4V انجام شد. ساختار لایه ها و فازهای حاصل از عملیات کامپوزیت سازی سطحی توسط میکروسکوپ نوری (OM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) مجهز به طیف سنجی انرژی پرتو ایکس (EDS) و پراش سنجی پرتو ایکس(XRD) بررسی شدند. اثر پارامترهای لیزر روی ابعاد حوضچه مذاب در بیشینه توان بررسی شد. با افزایش بیشینه توان، عرض و عمق لایه کامپوزیتی ایجاد شده افزایش می یابد. همچنین تاثیر پارامترهای لیزر روی قابلیت ایجاد کاربید تیتانیم به صورت درجا بررسی شد.بر همین اساس، با افزایش چگالی توان پرتو لیزر، درصد کاربید تیتتانیم ایجاد شده به صورت درجا افزایش پیدا می کند. لایه های سطحی حاصل از روش درجا شامل زمینه مارتنزیت تیتانیم α'' به همراه دندریت هایTiC، TiC2 بودند. همچنین سختی لایه های کامپوزیتی حاصل بین 700 الی 1400 ویکرز متغیر و در مناطقی حدود 4 برار سختی زیرلایه (350-300 ویکرز) بود.
    کلیدواژگان: آلیاژ تیتانیم Ti، 6Al، 4V، کامپوزیت سازی سطحی، کاربید تیتانیم، روش درجا، گرافیت باقی مانده
  • حسین مظاهری و علیرضا اعلایی، محمود فاضل صفحات 87-98
    ورود ذرات کاربید سیلیسیوم در زمینه ای از فولاد ASTM A106 به روش جوشکاری قوس تنگستن-گاز و مطالعه رفتار سایشی کامپوزیت سطحی حاصلدر این پژوهش مکانیزم ایجاد پوشش کامپوزیتی حاوی ذرات کاربید سیلیسیوم بر سطح فولاد ASTM A106-Gr.B با به کارگیری فرآیند جوشکاری قوسی تنگستن – گاز بررسی شد. بدین منظور ذرات کاربید سیلیسیوم با درصد های حجمی متفاوت بر سطح فولاد مورد نظر پیش نشانی شد و با تغییر شدت جریان، فرآیند ذوب و اختلاط آنها با فلز پایه انجام گردید. مطالعه ریز ساختار پوشش ایجاد شده توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) همراه با آنالیز نقطه ای انجام گرفت. یافته های آزمون ها نشان داد که پوشش حاصله ساختاری دندریتی دارد که ذرات تقویت کننده کاربید سیلیسیوم در مناطق بین دندریتی و در میان فاز فریت اشباع از کربن و سیلیسیوم قرار گرفته است. این توزیع ذرات باعث بهبود سختی و رفتار سایشی پوشش مذکور شد. سختی پوشش ها در آزمون های ریز سختی سنجی و رفتار سایشی پوشش ها توسط آزمون سایش به صورت رفت و برگشتی ارزیابی شد. نتایج آزمون ریز سختی سنجی نشان دهنده افزایش سختی پوشش ایجاد شده (حدود 650 تا 1200 ویکرز) نسبت به نمونه بدون پوشش (حدود 200 ویکرز) بود. بررسی های رفتار سایشی پوشش ها بیانگر بهبود چشمگیر رفتار سایشی آنها در اثر افزودن تقویت کننده کاربید سیلیسیوم بود. مکانیزم عمده سایش در نمونه بدون پوشش سایش ورقه ای و اکسایش سطحی و در نمونه های پوشش داده شده مخلوطی از سایش ورقه ای، اکسایش سطحی و سایش چسبان تشخیص داده شد.
    کلیدواژگان: جوشکاری قوسی تنگستن، گاز، پوشش دهی سطحی، کامپوزیت فولاد، کاربید سیلیسیوم
  • مهدی جلالی عزیز پور و سید عادل آلبوشوکه صفحات 99-112
    در این مطالعه سعی شده است رفتار سایشی پوشش های کاربید تنگستن- کبالت حاصل از پاشش حرارتی HVOF مورد بررسی قرار گیرد. با توجه به تاثیر تجزیه و اکسیداسیون فاز WC بر سختی و رفتار سایشی، تاثیر پارامترهای فرآیند به عنوان پارامترهای مستقل و دمای ذرات به عنوان پارامتر وابسته بر تجزیه فاز WC مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از چهار عامل فاصله پاشش، نسبت اکسیژن به سوخت، نرخ تغذیه پودر و سرعت حرکت تفنگ به عنوان ورودی استفاده شد. ازسیستم اسپری واچ جهت اندازه گیری دمای ذرات استفاده شد. از روش تاگوچی به منظور طراحی، اجرای آزمایشات و بهینه سازی استفاده شد. نتایج تحلیل اثر میانگین نشان می دهد که تغییرات فازی در فرآیند پاشش HVOF با دمای ذرات رابطه مستقیم داشته و بدین ترتیب کمترین میزان تجزیه فاز WC در کمترین دمای پاشش اتفاق می افتد. مقاومت سایشی پوشش در کمترین دما (کمترین تجزیه فاز WC) و بیشترین دما (بیشترین تجزیه WC و بیشترین سرعت ذرات) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که با تجزیه فاز WC میزان سختی و مقاومت سایشی افزایش می یابد. از میکروسکوپ االکترونی روبشی، آنالیز نقطه ای ، پراش پرتو ایکس، میکروسختی سنجی و آزمون سایش بهره لازم حاصل گردید.
    کلیدواژگان: سایش، پودر، WC، C، تجزیه، دمای ذره، HVOF
|
  • H. Jamali, R. Mozafari Nia Pages 1-9
    The purpose of the current study is fabrication of germanium-carbon protective coating by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) using germane (GeH4) and methane (CH4) gases precursors, and then is its characterization. To this end, field emission scanning electron microscope (FESEM) equipped with energy dispersive spectroscope (EDS), X-ray diffractometer (XRD), fourier transform infrared spectrophotometer (FTIR), X-ray photoelectron spectrometer (XPS), laserinduced breakdown spectrometer (LIBS), nanoindentation test and adhesion test was used. Based on the structural evaluation, binding of germanium atoms with carbon atoms and the existence of a germanium carbon matrix in the coating was demonstrated. Also, the results indicated the formation of amorphous germanium-carbon coating as a homogeneous and dense layer free of pores and discontinuities with a very good adhesion to subst rate. Hardness and elastic modulus of germanium-carbon coating was obtained about 7.1 and 95.1 GPa, respectively.
    Keywords: Germanium, carbon, Plasma enhanced chemical vapor deposition, Characterization
  • S. Adhami, M. Atapour, A. Alafchian Pages 11-22
    In this research, the effect of different Immersion times in the 3.5% (w) NaCl solution on the rate of corrosion protection efficiency of silane coating were studied. The coating was composited of tetraethoxysilane (TEOS) and (3-mercaptopropyl) trimethoxysilane (MPTMS) and it was applied by a simple dip -coating method on the copper substrates. Fourier-transform infrared spectroscopy test showed that the TEOSヴ coating has connected Cu-S covalent bond with the copper surface by through the sequence of its sulfur. Atomic force microscopy images obtained after 120 hours of immersion, showed the little damage to the surface coating of TEOS MPTMS that corresponded to the image obtained by optical microscopy. The protective properties of covered and uncovered copper specimens were investigated by potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results indicated that the highest corrosion protection of copper coating was achieved in the early hours of immersion and it decreased with time. But even after 168 hours, the silane coating has retained its inhibitory effect .
    Keywords: Corrosion, Copper, Alkoxysilanes, Immersion time, Chloride ion
  • Z. Sheykhifard, M. Ranjbar, H. Salamati Pages 23-33
    Optically active surface plasmon resonance modes in noble metals nanoparticles likes Au has figured out application potentials for them. Since various parameters such as particles shape, size and also dielectric constant of their surrounding affect the optical properties, investigations on them are of scientific importance. In this work, Au/Pd core-
    shell nanoparticles were synthesized by laser (Nd:YAG pulsed laser, λ=1064 nm) ablation of gold target in PdCl2 solutions. X-ray diffraction (XRD) was used for crystals structure determination. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) determined the surface chemical composition of nanoparticles. Nanoparticles morphologies were observed on TEM. XRD showed the presence of metallic Au, PdCl2 and PdO phases. The effect of aging on nanoparticles was studied by time variations of surface plasmon resonance peaks. Finally, a physical description was given for the observed results.
    Keywords: Au, Pd core, shell nanoparticles, pulsed laser ablation, PdCl2, surface plasmon resonance, TEM, XPS
  • K. Sheikhi Hamoole, M. Salehi Pages 35-48
    In this research, the effect of adding chromium carbide to stellite-6 thermal spray coatings was investigated. For this reason,the various amount of Cr3C2 powder (10%, 20% and 30 wt . %) were mixed with stellite-6 powder. The mixed powders deposited on the Inconel-617 substrate with high velocity oxygen fuel (HVOF) process. The coatings properties were evaluated using optical microscopy, scanning electron microscopy equipped to Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) analysis, microhardness and X-Ray Diffraction (XRD). XRD analysis results showed that no oxide phases formed in coatings. In order to evaluate tribological properties of the coatings ball on disk wear test was performed in 1000m with 40N load. Results show that hardness and wear resistance of the coatings increased with increasing of chromium carbide reinforcement. Stellite6-30 wt. % chromium carbide coating had the highest wear resistance than others coatings.
    Keywords: Stellite, 6, Thermal spray, Composite coatings, Friction coefficient, HVOF method
  • A. Nasresfahani, A. Soltanipour, Kh. Farmanesh, A. Ghasemi Pages 49-59
    Fusion welding can deteriorate the corrosion feature of Ti-6Al-4V alloys due to the existence of some metallurgical defenses such as discontinuity, Oxygen and Nitrogen absorption and creation of pore holes. By employing friction stir welding, the appropriate corrosion resistance could be reachable. In current research, Ti-6Al-4V with thickness of 3mm was used. Structural characterize of welded zone were evaluated by scanning electron microscopy, equipped by EDS microanalyses XRay diffractometry (XRD). Corrosion behavior of fabricated specimen was investigated by means of potentiostat (EG & G 273A). The SEM micrographs and EDS results confirmed that ununiformity chemical composition and various types of metallurgical phase were formed, which caused the corrosion resistance of transition zone declined as compared to the stirzone and the base metal zone has the highest value of corrosion resistance. It was found that the stir zone contain the typical Alpha () phase plus recrystallization Beta () phase along with tungsten debris while transition zone contain equiaxed and bimodal lamellae structure. The corresponding current density for stir zone, transition zone and base metal were 3.126, 1.532, 0.530 μA respectively, while obtained potential for those mentioned zones were -240, -226 and -172 mV respectively.
    Keywords: Friction Stir Welding, Ti, 6Al, 4V Titanium Alloy, Microstructure, Corrosion Behavior
  • N. Nayeb Pashaee, S. H. Sayedayin, M. Aboutalebi, H. Sarpoulaki Pages 61-75
    Thermal barrier coatings are utilized in hot sections of gas turbines in order to isolate parts imposed to elevated working temperature and in consequent enhance efficiency. In the current research, ABAQUS commercial finite element package was used to analyze temperature distribution and imposed residual stress in thermal barrier coating with s inusoidal interfaces. Allphysical, thermal and mechanical properties need for simulation was introduced in temperature- dependency mode to the software. Results indicated that, significant thermal load, distortion and of course, induced stress were concentrated in the upper protective ceramic layer and functionally grading strategy cause to a 50% reduction in residual stress in the coating system. The sign of stress and also trends of stress variation in interface asperity posses a specific pattern both in heating and cooling to ambient temperature.
    Keywords: Functionally graded thermal barrier coating, Finite element, residual stress, heat distribution
  • H. Ghorbani, M. Heydarzadeh Sohi Pages 77-85
    This work presents in-situ formation of Ti/TiC composite layer on Ti-6Al-4V via pre-placing mixture of Graphite-Nickel and subsequently surface melting by pulsed Nd:YAG laser. The phases and microstructures of the fabricated layers were characterized by Optical Microscope (OM); Field Emission Scanning Electron M icroscope (FESEM) equipped with Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) and X-ray Diffractometry (XRD). The effect of laser parameters on the geometry of the melted pool and in-situ formation of titanium carbide was also investigated.The experiments revealed that there are increase in the depth, width composite layer and percent of titanium carbide as the energy density increases. I t was shown that the surface layers were mainly consisted of Martensite α΄- titanium as matrix and TiC, TiC2 dendrite. The hardness of composite layer fabricated by in-situ route reached to a maximum hardness value of 1400 HV0.3, more than 4 times of that of the base Ti-6Al-4V (300-350 HV0.3).
    Keywords: Ti, 6Al, 4V titanium alloy, Laser surface compositing, titanium carbide (TiC), in situ method, retained graphite
  • H. Mazaheri, A. Aalaei Pages 87-98
    In this research work, mechnanism of SiC insertation into ASTM A106-Gr B steel surface and composite layer formation studied. This layers formed using the tungsten inert gas (TIG) arc welding process. Therefore, silicon carbide particles with different volume percentages were applied on the steel surface by changing the current density, melting and mixing process. Composite layer microstructures studied using optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) spot analysis. The results showed that surface layers have the dendritic structure with silicon carbides particles into ferite phase. Micro hardness tests results showed increasing of surface hardness about 650 to 1200 VHN compare to uncoated samples about 200 VHN. Studing of composite layers wear behavior showed significant improvements with added silicon carbide reinforcement. The dominant wear mechanism of uncoated samples were delamination wear and surface oxidation. But, results showed that coated samples had a mixture of delamination wear, surface oxidation and adhesive wear.
    Keywords: Gas tungsten arc welding, Coating surface, steel, silicon carbide composite
  • M. Jalali Azizpour, S. A. Alboushouke Pages 99-112
    In this paper, the wear behavior of high velocity oxy fuel thermally sprayed WC-12Co coatings has been studied. The effect of the main process parameters of HVOF thermal spraying (independent parameters) on the temperature of particles and phase degradation (dependent parameters) of WC-12Co coatings on the wear behavior was studied. Four more effective parameters such as spray distance, oxygen to fuel ratio, powder feed rate and gun travel speed were selected as inputs. Taguchi approach was used for design of experiments. Spray Watch diagnostic system, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction were used for this purpose. The pin on disc method was used to evaluate the wear behavior of coat ings. The statistical results showed that the temperature of particles has the most influence on the phase degradation as well as wear behavior. Therefore the more particle temperature the more degradation of WC and finally the more wear resistance.
    Keywords: Wear, WC, Co powder, Degradation, Particle temperature, HVOF