فهرست مطالب

علوم و مهندسی سطح ایران - پیاپی 29 (1395)
  • پیاپی 29 (1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/10/08
  • تعداد عناوین: 9
|
  • فاطمه آقازاده چورس، محمد قربان پور *، راضیه شایق صفحات 1-9
    یکی از روش های مدرن برای گندزدایی آب استفاده از نانوفناوری می باشد. مشکل اصلی در استفاده از این فناوری جهت گندزدایی آب، در دسترس بودن تولیدکنندگانی است که بتوانند مقادیر فراوانی از نانومواد را با قیمت مناسب و کیفیت مطلوب تامین کنند. برای تحقق این امر، تحقیق حاضر روشی ساده و ارزان را ارائه می کند. بدین منظور، نانوکامپوزیتهای دی اکسیدتیتانیوم/ بنتونیت از طریق قراردادن بنتونیت در دی اکسیدتیتانیوم در دماهای 500، 600 و Co 700 بمدت 30 و 60 دقیقه تهیه شدند. برای سنتز این نانوکامپوزیت از هیچ عامل احیا کننده و یا ماده شیمیایی به غیر از دی اکسیدتیتانیوم استفاده نشد. نانوکامپوزیت دی اکسیدتیتانیوم/ بنتونیت ساخته شده توسط میکروسکوپ الکترونی، اسپکتروفتومتر، تفرق اشعه ایکس و طیف نگاری فلوئورسانس اشعه ایکسمورد ارزیابی قرار گرفتند. با روش ارائه شده در این تحقیق سنتز نانوذرات با اندازه تقریبا یکنواحت حدود 6/99 –7/96 نانومتر و تثبیت همزمان آنها بر روی پایه بنتونیتی در زمانی کمتر از 60 دقیقه میسر شد. آنالیز تفرق اشعه ایکس نشانگر این موضوع بود که نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم سنتز شده دارای فاز آناتاز می باشد. بررسی خواص ضدمیکروبی این نانوکامپوزیت نشانگر توانایی بازدارندگی رشد آنها بر ضد باکتری اشرشیا کلی و استافیلو کوکوس اورئوس بود.
    کلیدواژگان: دی اکسیدتیتانیوم، بنتونیت، ضدمیکروب، نانوکامپوزیت
  • فریبرز اتابکی*، مهران عربی، غلامعلی کوهمره صفحات 11-21
    در این تحقیق به وسیله دستگاه پوشش دهی چرخشی روی زیرلایه پلی (متیل متاکریلات)، پلیمر رسانای پلی (3،4- اتیلن دی اکسی تیوفن) از مونومر 4،3- اتیلن دی اکسی تیوفن به روش پلیمری شدن درجا، سنتز شد. در ادامه اثر پارامترهای دمای پخت، زمان پخت و سرعت پوشش دهی، بر ویژگی های ساختاری، نوری، الکتریکی و مکانیکی این پوشش موردبررسی قرار گرفت. برای این منظور از طیف سنجی تبدیل فوریه-مادون قرمز (FT-IR)، طیف سنجی ماوراءبنفش-مرئی (UV-Vis)، اندازه گیری مقاومت الکتریکی و آزمون تپ استفاده شد. نتایج نشان داد که یک سطح با مقاومت الکتریکی 38/61 کیلو اهم، با شفافیت خوب و چسبندگی مطلوب برای کاربردهای ضد الکتریسیته ساکن به دست آمده است. همچنین این داده ها نشان می دهد مقاومت این پوشش های پلیمری از مقاومت 108 اهم کمتر است. از آنجا که کاهش مقاومت الکتریکی پلیمر تا 108 اهم و کمتر از این مقدار می تواند تجمع الکتریسیته ساکن در سطح پلیمر را کاهش دهد، بنابراین پوشش پلیمری ایجاد شده روی زیر لایه پلی(متیل متاکریلات)، توانایی کاهش تجمع الکتریسیته ساکن را دارد.
    کلیدواژگان: پوشش شفاف، پوشش ضد الکتریسیته ساکن، پلی (متیل متاکریلات)، پلی (4، 3- اتیلن دی اکسی تیوفن)
  • محمود کارگرپور*، مهدی صالحی، مجید جعفری صفحات 23-31
    در این پژوهش با استفاده از فرایند آبکاری الکترولس نیکل فسفر، سطح ذرات پودر کاربیدتنگستن پوشش دهی شد و تاثیر غلظت پودر اضافه شده در حمام و عملیات اسیدشویی بر درصد نیکل پودر پس از فرایند الکترولس مورد بررسی قرار گرفت. درصد عناصر در نمونه های مختلف توسط آزمون طیف سنج فلورسانس پرتوی ایکس به دست آمد. به منظور بررسی تاثیر غلظت پودر اضافه شده، پودر کاربیدتنگستن اسیدشویی شده با غلظت های 20 و g/lit 40 به حمام الکترولس اضافه شد و در این نمونه ها درصد نیکل به ترتیب برابر 1/14 و %5/7 به دست آمد. برای بررسی تاثیر عملیات اسیدشویی، پودر کاربیدتنگستن با غلظت g/lit 20 یک بار با عملیات اسیدشویی و یک بار بدون عملیات اسیدشویی به محلول الکترولس افزوده شد. مشاهده شد با انجام عملیات اسیدشویی درصد نیکل حدود %27 افزایش پیدا کرد. برای محاسبه تقریبی ضخامت لایه الکترولس رابطه ای به دست آمد که با استفاده از آن ضخامت لایه الکترولس برای پودر های E20، E20P و E40P به ترتیب برابر 08/0، 1/1 و μm05/0 به دست آمد. در الگوی پراش پرتوی ایکس پودر کاربیدتنگستن پس از فرایند الکترولس، پیک های W2C ظاهر شدند که دلیل آن را می توان نفوذ هیدروژن فرایند الکترولس در عیوب ساختاری برشمرد.
    کلیدواژگان: فرایند الکترولس نیکل، فسفر، عملیات اسیدشویی، پودر کاربید تنگستن، کاربید W2C
  • علیرضا صنعتی*، حسین ادریس، کیوان رئیسی صفحات 33-44
    هدف از این پژوهش بررسی دو پوشش دانه ریز از فولاد زنگ نزن AISI 304 ایجاد شده بر زیرلایه فولاد کربنی به دو روش رسوب فیزیکی بخار، یعنی پراکنش مغناطیسی و قوس کاتدی است. پوشش ها از نظر ساختار، سختی و چسبندگی با هم مقایسه شده اند. در روش قوس از توان زیاد 3300 وات بر سطح ماده هدف و در روش پراکنشی از گاز آرگون با فشار 105 پاسکال برای تبخیر اتم ها استفاده شد. به منظور مقایسه دو پوشش در هر دو روش از دمای زیرلایه 50 ± 300 درجه سانتی گراد، ولتاژ بایاس زیرلایه 50 ± 250 ولت و زمان پوشش دهی 50 دقیقه استفاده شد. آنالیز XRD و EDS و تصاویر SEM و FE-SEM به منظور مشخصه یابی پوشش ها و آزمون نانوفرورونده و آزمون فرورونده ویکرز برای بررسی سختی و چسبندگی پوشش ها به کار گرفته شدند. نتایج آنالیز EDS نشان داد که اگرچه ترکیب پوشش ایجاد شده به روش پراکنشی بسیار نزدیک به ترکیب ماده هدف بود ولی در سیستم قوس اختلاف ترکیب زیادی با ماده هدف مشاهده شد. آزمون نانوفرورونده نشان داد، با توجه به ساختار نانوبلوری پوشش پراکنشی، سختی این پوشش تا حدود 890 ویکرز افزایش یافت که بسیاربیش تر از سختی پوشش قوس (حدود 260 ویکرز) و فولاد زنگ نزن 304 (حدود 220 ویکرز) است. با این وجود چسبندگی پوشش پراکنشی به دلیل وجود ترک های بیش تر در لبه ها و هم چنین کندگی پوشش، نسبت به پوشش قوس ضعیف تر ارزیابی شد.
    کلیدواژگان: پوشش فولاد زنگ نزن، پراکنش مغناطیسی، قوس کاتدی، آزمون نانوفرورونده، چسبندگی پوشش
  • مهران کریم زاده خویی*، رضا سلطانی، محمود حیدرزاده سهی صفحات 45-54
    در این مقاله، آلیاژ منیزیم AZ31 پاشش حرارتی شده با پودر پیش نشست WC-10%Co-4%Cr پس از ذوب سطحی توسط لیزر پالسی Nd:YAG به منظور افزایش مقاومت به خوردگی مورد بررسی قرار گرفت. ترکیب شیمیایی، فاز و میکروساختار لایه کامپوزیتی ایجادشده تحت این فرآیند به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به طیف سنج انرژی پرتو ایکس و پراش سنج پرتو ایکس بررسی شدند. بعد از فرآیند لیزر ترکیبات بین فلزی مختلفی از جمله Cr2O3، W2C در لایه کامپوزیتی، شناسایی شد. این لایه به طور عمده حاوی ذرات کاربید تنگستن، کروم و کبالت پخش شده در زمینه منیزیمی بود. در این مقاله، علاوه بر بررسی خواص خوردگی، بررسی سختی لایه حاصل از فرآیند لیزر توسط دستگاه میکروسختی سنج نشان داد سختی آلیاژ منیزیم AZ31 از حدود 5±50 ویکرز برای آلیاژ پایه به حدود 10±200 ویکرز برای لایه حاصل از فرآیند لیزر افزایش یافته است. بررسی رفتار خوردگی نمونه تحت فرآیند لیزر و مقایسه آن با آلیاژ پایه به وسیله آزمون پلاریزاسیون تافل در محلول 3/5 درصد کلرید سدیم انجام شد و با تعیین متغیرهای به دست آمده از منحنی های پلاریزاسیون و مقایسه آن ها به آلیاژ پایه مشخص شد میزان مقاومت به خوردگی نمونه تحت فرآیند لیزر با پودر پیش نشست WC-Co-Cr به میزان سه برابر نسبت به آلیاژ پایه افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: آلیاژ منیزیم AZ31، پودر WC-10%Co-4%Cr، لیزر پالسی Nd-YAG، مقاومت به خوردگی، سختی
  • مجید عباسی*، شهرام خیراندیش، جلال حجازی، یوسف خرازی صفحات 55-67
    اثر افزودن آلومینیم بر رفتار تریبولوژیکی فولاد هادفیلد در شرایط سایش آرام مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور از آزمون سایش پین روی صفحه روی آلیاژهایی از فولاد هادفیلد با سه مقدار اسمی 0، 5/1 و 3 درصد وزنی آلومینیم استفاده شد. عملیات ذوب و ریخته گری با استفاده از کوره القایی تحت اتمسفر آرگون و قالب سرامیکی زیرکونیایی انجام شد. آزمایش سایش با استفاده از سنگ ساینده به عنوان سایا انجام شد و تغییرات ضریب اصطکاک و مقدار کاهش جرم بر حسب طول مسیر سایش ارزیابی شد. از آزمون های کشش، ضربه و سختی سنجی ویکرز برای ارزیابی خواص مکانیکی استفاده شد. همچنین مطالعات میکروسکپی روی نمونه های تغییرشکل یافته، سطوح سایش و ذرات سایش با استفاده از میکروسکپ های نوری و الکترونی روبشی انجام شد. نتایج نشان داد که در شرایط سایش لغزشی آرام، کارسخت شدن سطح فولاد هادفیلد به اندازه ای نیست که مقاومت به سایش مناسبی حاصل شود. افزودن سه درصد وزنی آلومینیم، استحکام تسلیم را از MPa415 به MPa470 و سختی را از 190 به 215 ویکرز افزایش داد. عمق لایه کارسخت شده در برابر نیروهای سایش از μm100 به μm200 و میزان سختی سطح ساییده شده از 340 ویکرز به 365 ویکرز افزایش یافت. بنابراین نرخ کاهش جرم از mg/m15/0 به mg/m11/0 کاهش و مقاومت به سایش تا حدود 70 درصد بهبود یافت.
    کلیدواژگان: سایش آرام، سنگ ساینده، فولاد هادفیلد، آلومینیم
  • رضا ثابت داریانی*، معصومه خورانی صفحات 69-81
    رشد نانوساختارها را در شبکه الماسی تحت زاویه مایل با روش مونت کارلو و تولید اعداد تصادفی شبیه سازی نمودیم. مرحله هسته بندی به دو صورت مربعی و مثلثی انجام شد. در مرحله هسته بندی، برهم کنش ذرات ابتدا مطابق پتانسیل لنارد جونز و سپس پتانسیل سه ذره ای ترسف انتخاب گردید. همچنین ساختار شبکه در رشد حجمی نیز الماسی در نظر گرفته شد. با تغییر پتانسیل از لنارد جونز به ترسف مقادیر ناهمواری سطح در هر دو هسته بندی مربعی و مثلثی کاهش یافت. اثر زاویه فرودی بر روی رشد به وسیله تراکم بسته بندی و ناهمواری سطح بررسی گردید. نتایج امان نشان داد با افزایش زاویه فرود، تراکم بسته بندی کاهش و مقدار ناهمواری سطح افزایش یافت.
    کلیدواژگان: شبیه سازی، فرود مایل، شبکه الماسی، نانو ساختارها، ناهمواری سطح
  • ساسان محمدی، بهنام لطفی*، زهره صادقیان صفحات 83-97
    هدف از این پژوهش ایجاد روکش کامپوزیتی با زمینه آلیاژ پایه کبالت استلایت6 بر فولاد ساده کربنی و بررسی نقش ذرات تقویت کننده کاربید بور بر ریزساختار، سختی و رفتار سایشی روکش حاصل بوده است. به این منظور ابتدا خمیر پیش نشستی از پودر کاربید بور با نسبت های وزنی مختلف بر سطح زیرلایه فولادی ایجاد و سپس توسط فرایند جوشکاری GTAW با فیلر استلایت6 ذوب سطحی گردید. پس از روکش کاری جهت مطالعه ریز ساختاری از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی (SEM) مجهز به میکرو آنالیز شیمیایی (EDS) و فازشناسی از آزمون پراش پرتو ایکس(XRD) کمک گرفته شد. همچنین جهت ارزیابی سختی و رفتار سایشی به ترتیب از ریزسختی سنج ویکرز و آزمون پین روی دیسک استفاده شد. نتایج نشان داد که ریزساختار روکش ها عمدتا شامل فاز زمینه ی غنی از کبالت g ، کاربیدهای یوتکتیکی غنی از کروم Cr7C3 و Cr23C6، مربوط به آلیاژ زمینه استلایت6 و فازهای ثانویه مانند CoB2، CrB2، WC وW2B ناشی از واکنش BوC حاصل از تجزیه B4C با عناصر دیگر موجود در روکش میباشد. با افزایش مقدار B4C در روکش دندریت ها ریزتر شده و میزان فاز های بین دندریتی افزایش یافت، همچنین روکش های کامپوزیتی سختی بالاتری نسبت به روکش خالص استلایت6 نشان دادند. مکانیزم سایش روکش های کامپوزیتی Stellite6/B4C از نوع سایش ورقه ای بود و روکش کامپوزیتی Stellite6-20%B4C کمترین کاهش وزن را از خود نشان داد.
    کلیدواژه ها
    کلیدواژگان: استلایت 6، B4C، روکش کامپوزیتی، جوشکاری قوسی تنگستن، گاز، رفتار سایشی
  • زهرا یوسفی میابی، امیر عبدالله زاده، رضا سلطانعلی زاده صفحات 99-106
    در این پژوهش، بهبود خواص فرسایشی فولاد زنگ نزن آستنیتی 316AISI توسط ایجاد لایه ی نانوساختار نیترید تیتانیم(TiN) به روش DC- PACVD مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، پوشش TiN، در سه دمای 470، 490 و °C510، و فرکانس KHz 10، در چرخه کاری ثابت 33% ایجاد شد. میکروساختار، سختی و خواص فرسایش پوشش ها به ترتیب بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی و پراش پرتو ایکس، میکروسختی و آزمون فرسایش حفره زایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش دمای پوشش دهی از 470 تا °C510 اندازه دانه پوشش بدلیل افزایش انرژی اتم ها و کاهش درصد کلر از 12 به 47 نانومتر افزایش می یابد. با انجام آزمون فرسایش برای نمونه های پوشش دهی شده در دماهای مختلف، مشخص گردید که با کاهش دمای لایه نشانی خواص فرسایشی پوشش بهبود یافته و پوشش ایجاد شده در دمای °C470 دارای بهترین خواص فرسایشی می باشد که ناشی از چسبندگی بهتر پوشش و اندازه دانه کمتر آن است.
    کلیدواژگان: پوشش نانو ساختار TiN، فولاد زنگ نزن 316، فرآیند PACVD، خواص فرسایشی
|
  • F. Aghazade Choras, M. Ghorbanpour*, R. Shayegh Pages 1-9
    Production of nonmaterial by an appropriate price and good quality is the main problem in using of nanotechnology. For achieving this discipline, present study proposed a simple and cost effect method. Nanocomposites of bentonite/titanium dioxide nanocomposites were synthesized for using as an antibacterial material by a prompt and simple alkaline ion exchange method. The preparation of nanocomposite was achieved by heating a mixture of TiO2 and bentonite at 500, 600 and 700 °C for 30 and 60 minute. For synthesis of these nanocomposites, no reduction agent or chemical material not used except TiO2 and bentonite. The nanocomposites were characterized by XRD, XRF, SEM and DRS. SEM observations confirmed the formation of TiO2 particles on the clay surfaces with the mean average size of about 96.7-99.6 nm at less than 60 min. The XRD analysis showed the presence of anatase structure of TiO2 nanoparticles within the clay mineral layers. The nanocomposite have antibacterial effect on the S. aureus and E. coli bacteria.
    Keywords: Titanium dioxide, Bentonite, Antibacterial, Nanocomposites
  • F. Atabaki *, M. Arabi, Gh. Koohmareh Pages 11-21
    In this research, by spin coating, a layer of conductive poly(3,4-ethylene dioxythiophene)(PEDOT) synthesized via in situ polymerization of 3,4-ethylene dioxythiophene(EDOT) was coated on poly(methyl methacrylate)(PMMA) substrate. The effect of different factors such as time and temperature of curing, speed of spin coating on the structural, electrical and mechanical properties of coated layer were characterized by FT-IR and UV-Vis spectroscopy, conductive measurements and tape test. The results revealed that a surface with good conductivity (61.38 kΩ) and excellent transparency with an excellent adhesion was obtained which can be useful for anti-static application. Also these data show that the resistance of the prepared coating is less than 108Ω and since the decrease of polymer electrical resistance to108 Ω or less, can reduce the accumulation of static electricity on the surface of the polymer, therefore, this coating has the ability to reduce accumulation of static electricity.
    Keywords: Transparent coating, Anti, static coating, PMMA, PEDOT
  • M. Kargarpour Esfahani *, M. Salehi, M. Jafari Pages 23-31
    In this study the surface of WC powder particles coated by Ni-P electroless process and the effect of powder proportion immersed in Ni-P electroless bath and the activation pretreatment on the Nickel content was evaluated by X-Ray florescence analysis. To investigate the effect of powder proportion immersed in electroless bath, the activated powder with concentrations of 20 and 40 g/lit was added in electroless bath and the weight percent of Ni assessed to be 14/1 and 7/5% respectively. To evaluate the effect of activation process, WC powder with concentration of 20 g/lit was immersed in Ni-P electroless bath with and without activation process. By applying the activation process, the weight percent of Ni increased about 27%. An equation was proved to estimate the thickness of electroless layer. In this approach, the thickness of electroless layer in E20, E20P and E40P samples was calculated 0/08, 1/1 and 0/05 μm respectively. In XRD pattern of Ni-P coated WC, the W2C peaks were exhibited, because of the diffusion of hydrogen in structural defects.
    Keywords: Ni-P electroless process, activation treatment, WC powder, W2C
  • A.R. Sanati *, H. Edris, K. Raeissi Pages 33-44
    The purpose of this research is investigation of two fine grained stainless steel coatings produced by two physical vapor deposition methods, i.e. magnetron sputtering and cathodic arc evaporation, on a carbon steel substrate. The coatings were compared according to their structure, hardness and adhesion. In order to evaporate the target atoms, high power (3300 w) was applied on the cathode surface in cathodic arc evaporation method and argon pressure (105 Pa) was used in magnetron sputtering method. For comparison of these coatings, the same substrate temperature (300 ± 50 oC) and bias voltage (250± 50 V) and also similar deposition time (50 min) were used. XRD, EDS, SEM and FE-SEM methods were used for characterization of the coatings. Nano-indention and Vickers indenter tests were also carried out for evolving the hardness and adhesion of the coatings. The EDS analysis results showed that the magnetron sputtered coating had a composition similar to the target material, whereas the cathodic arc evaporation coating had a different composition. Also, the nano-indention test showed that the magnetron sputtered coating hardness increased up to about 890 Vickers, which is much higher than that of the cathodic arc coating (about 260 Vickers) and bulk 304 stainless steel (220 Vickers), due to its nano-crystalline structure. However, the sputtered coating adhesion was evaluated weaker than that of the cathodic arc coating, because of the existence of more cracks at the edges and also local spalling of the coating.
    Keywords: stainless steel coating, magnetron sputtering, cathodic arc evaporation, Nano, indenter test, coating adhesion
  • M. Karimzadeh Khoei *, R. Soltani, M. Heidarzadeh Sohi Pages 45-54
    In this Article, AZ31 magnesium alloy pre-sprayed with WC-10%Co-4%Cr powder after surface melting by pulsed Nd-YAG laser was investigated to improve corrosion resistance. Chemical composition, phase and microstructure of produced composite layer by this process were studied by scanning electron microscope equipped with energy dispersive spectroscopy and X-ray diffractometry. After laser treatment different intermetallic compounds such as Cr2O3, W2C were detected in produced composite layer. This layer mainly consist of tungsten carbide particles, chromium and cobalt in Mg matrix. In this article, beside of evaluation of corrosion properties, evaluating of hardness of produced layer of laser treatment showed that hardness of AZ31 magnesium alloy has increased from about 50±5 Vickers for base alloy to about 200±10 Vickers for layer produced by laser treatment. Corrosion behavior evaluation of laser treated layer and comparison with base alloy was done by polarization test in 3.5wt.% NaCl solution and by measurement of some parameters of polarization curves was determined that corrosion resistance of laser treated sample with WC-Co-Cr powder has increased three times in comparison with base alloy.
    Keywords: AZ31 magnesium alloy, WC-10%Co-4%Cr powder, pulsed Nd-YAG laser, corrosion resistance, hardness
  • M. Abbasi *, Y. Kharrazi J. Hejazi, Sh. Kheirandish Pages 55-67
    In this paper, the effect of aluminum addition on the tribological behavior of Hadfield steel in mild wear condition was investigated. The pin-on-disk test method was used on the different compositions of Hadfield steel that alloyed by three nominal compositions of zero, 1.5 and 3 weight percent of aluminum. The experimental induction furnace surrounded by Ar atmosphere and zirconia ceramic mold was used for melting and casting of samples. In the wear test, the grinding wheel as abrasive medium was used and the changes in the friction coefficient and the weight losses of specimens versus the sliding distance were measured. The tensile, hardness and impact tests were used for evaluation of mechanical properties. In addition, the microscopically studies on the deformed samples, worn surface and wear debris were done using optical and scanning electron microscopes. The results shown that in the low stress wear condition, the work-hardening of worn surface of Hadfield steel cannot well be activated, therefore it has not sufficient wear resistant. By addition of 3wt. % aluminum, the yield strength from 415MPa to 470MPa and hardness from 190HV to 215HV can be increased. In addition, depth of work-hardened on abrasive forces and worn surface hardness can be enhanced from 100µm to 200µm and from 340HV to 365HV in sequence. Thus the wear rate from 0.15mg/m to 0.11mg/m was decreased and wear resistance was improved up to 70%.
    Keywords: Low stress wear, Grinding wheel, Hadfield steel, Aluminum
  • R. S. Dariani *, M. Khorani Pages 69-81
    Nanostructures growth for a diamond lattice under oblique angle by Monte-Carlo method and random number generation are simulated. Nucleation stage have done by two kinds; square and triangular. At nucleation stage, interactions between particles have chosen at first Lennard-Jones and then Tressof. With variation potential from Lennard-Jones to Terssof, surface roughness decreases for both square and triangular nucleation. Oblique angle effect on growth is studied by packing density and surface roughness. Our results showed that with increasing incident angle, packing density decreases and surface roughness increases.
    Keywords: Simulation, Incident angle, Diamond lattice, Nanostructures, Surface
  • S. Mohammadi, B. Lotfi *, Z. Sadeghian Pages 83-97
    A composite clad layer of stellite6 matrix was fabricated on plain steel and the effect of B4C reinforcing particles on microstructure characteristics, hardness and wear behavior was investigated. For this purpose B4C powder with different weight percentages were pasted on substrates and subsequently melted by GTAW using stellite6 filler. Microstructural investigations of clad layers were conducted by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM) equipped with energy dispersive spectrometery (EDS). X-ray diffractometery (XRD) was used for structural evaluation of clad layers. Hardness and wear behavior were studied by microhardness testing and pin on disk wear test, respectively. The results showed that the clad layer mostly contain  cobalt-rich matrix, eutectic carbides such as Cr7C3 and Cr23C6 relating to the matrix and secondary phases such as CoB2, CrB2, WC and W2B resulted from the reaction of B and C with other elements after decomposition of B4C. By the addition of B4C content in the clad layer a finer dendritic structure with more interdendritic phases was obtained. Moreover, composite clad layers exhibited higher hardness compared to stellite6 clad layer. Wear mechanism of stellite6/B4C composite clad layers was delamination and the stellite-20 wt.% B4C showed the least wear rate.
    Keywords: Stellite6, B4C, Composite Clad layer, GTAW, Wear behavior
  • Z. Yousefi Mayabi, A. Abdolahzadeh, R. Soltanalizadeh Pages 99-106
    In this study, in order to improve surface properties of 316 austenitic stainless steel and its erosive properties, nanostructured TiN layers by PACVD method were developed. The TiN coatings were deposited on AISI 316 austenitic stainless at three different temperatures 470, 490 and 510 °C and duty cycle 33% by means of PACVD method. Microstructure and cavitation resistance were characterized by techniques such as field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), XRD, micro hardness, erosion tests. The results indicated that with increasing deposition temperature from 470 to 510 °C, grain size of coating increased from 12 to 47 nm. It was found that at 470 °C, has the best erosive properties.
    Keywords: TiN nanostructured coating, PACVD process, AISI 316 stainless steel, Erosive properties