فهرست مطالب

علوم و مهندسی سطح ایران - پیاپی 24 (1394)
  • پیاپی 24 (1394)
  • تاریخ انتشار: 1394/06/16
  • تعداد عناوین: 9
|
  • سید محمد مسلمی، سید رحمان حسینی، سعیدرضا بخشی صفحات 1-11
    هدف از این مقاله ایجاد و مشخصه یابی ساختاری پوشش مرکب Ni(5Al)-Al2O3-MoS2 به روش پاشش پلاسمایی اتمسفری (APS) روی زیرلایه فولادی CK45 است. به همین منظور، مواد پودری با ترکیب 60Ni(5Al)-40Al2O3، 60Ni(5Al)-35Al2O3-5MoS2 و 60Ni(5Al)-25Al2O3-15MoS2 (درصد وزنی) به روش آسیاب کاری مکانیکی آماده سازی شد. فرآیند خشک کردن پاششی برای افزایش یکنواختی چگالی و کروی کردن ذرات پودر انجام گرفت. عملیات پاشش با استفاده از دستگاه پاشش پلاسمایی مجهز به تفنگ مدل PS50 در فاصله 100 میلی متر، جریان 350 آمپر و ولتاژ 35 کیلوولت انجام شد. مشخصه یابی پودر و پوشش به وسیله پراش سنج پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آزمون های شارش پودر و زبری سنجی صورت گرفت. سیالیت پودر به روش آزمون شارش، بر اساس خروج پودر کلوخه شده از منفذ خروجی سیلان سنج هال انجام شد. به منظور بررسی زبری زیرلایه و اثرات ایجاد پوشش مرکب بر زبری متوسط سطح، آزمون زبری سنجی به روش تماسی با آشکارساز فراصوتی انجام گرفت. نتایج حاصل از زبری سنجی نشان داد با افزایش میزان MoS2، زبری متوسط پوشش از 95/5 به 08/4 میکرومتر کاهش یافت. با توجه به نتایج XRD، فاز ترد NiAl2O4 در پوشش بدون روان کار نسبت به پوشش های روان کار، بیش تر تشکیل می شود. ساختار مرکب پودر و فصل مشترک های میکرومتری سبب ترکیب نیکل و گوگرد شد. با توجه به نتایج می توان بیان کرد ایجاد پوشش مرکب Ni(5Al)-Al2O3-MoS2 به همراه مقادیر مختلف روان کار MoS2 به روش APS امکان پذیر است.
    کلیدواژگان: پوشش مرکب، MoS2، Ni(5Al)، Al2O3، NiAl2O4، پاشش پلاسمایی
  • حسن الله داغی، اعظم ایرجی زاد، نیما تقوی نیا، مازیار مرندی صفحات 13-22
    در این مقاله روشی سریع و بهینه برای کاهش زبری سطحی قلع اکسید آلاییده شده با فلور (FTO) با استفاده از نانوذرات موجود در خمیر دندان ارایه شده است. پایداری فیزیکی و شیمیایی بالای FTO نسبت به دیگر رساناهای شفاف اکسیدی (TCO) همانند ایندیوم قلع اکسید (ITO) باعث می شود که از آن ها در قطعات الکترواپتیکی استفاده شود. اما به دلیل بالا بودن ضخامت آن نسبت به ITO و شرایط ساخت آن معمولا زبری زیادتری نسبت به ITO دارد. خمیر دندان با توجه به ذرات ساینده ای که درون آن وجود دارد باعث سایش جرم های روی دندان بصورت نانومتری می شود که با استفاده از همین اصل، در اینجا نیز سطح FTO صاف شد. نتایج میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) نشان داد که ریشه میانگین مربع (RMS) زبری سطح ازnm 12 برای FTO به nm3 برای FTO ساییده شده کاهش پیدا کرد. طیف سنجی فتوالکترون اشعه ایکس (XPS) نیز انجام شد که حاکی از عدم تفاوت بین دو سطح قبل و بعد از عملیات بود. با استفاده از FTOهای سایش داده شده دیود نورگسیل (LED) هیبریدی ساخته شد که در مقایسه با نمونه غیر ساییده شده و ITO از بازده بیشتری برخوردار بود.
    کلیدواژگان: زبری سطحی، FTO، نانوذرات، دیود نورگسیل هیبریدی
  • محسن خسروی، بهنام لطفی صفحات 23-33
    جهت مقایسه پوشش های اکسید کروم، دو نوع پودر Cr2O3 با اندازه ذرات میکرونی و نانویی تهیه و از طریق فرآیند پاشش پلاسما در اتمسفرآزاد بر روی فولاد کم کربن پوشش داده شد. از پوشش نیکل- آلومینیم نیز بعنوان لایه پیوندی برای چسبندگی پوشش ها به زیرلایه استفاده شد. بررسی های ریز ساختاری توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM) و فازشناسی توسط آنالیز پراش پرتوایکسXRD) (انجام شد. رفتارسایشی پوشش توسط آزمون گلوله روی دیسک با استفاده از گلوله آلومینا در دمای محیط، °C300 و ̊C 500 تحت بار 20 نیوتن بررسی شد.
    یافته های آزمایشی نشان داد که هر دو پوشش از ساختار لایه ای شامل ذرات به طور کامل ذوب شده و نیمه ذوب شده تشکیل شده اند اما در پوشش نانوساختار نواحی نیمه ذوب شده بیشتری در حضور ذرات نانو وجود دارد که باعث افزایش تخلخل در این پوشش نسبت به پوشش میکروساختار شده است. ارزیابی تریبولوژیکی پوشش ها نشان داد که ضرایب اصطکاک در پوشش نانوساختار تا حدودی کمتر از پوشش میکروساختار Cr2O3 است. نرخ سایش پوشش ها نیز با افزایش دما کاهش یافت بنحوی که در دمای °C300 و°C 500 پوشش نانوساختار عملکرد بهتری داشت. بهبود مقاومت سایشی و کاهش ضریب اصطکاک در پوشش نانوساختار در هر سه دما را می توان به جهت حضور نانو ذرات، سختی بیشتر و همچنین تشکیل تریبو فیلم فشرده و چسبنده بر روی سطح پوشش مربوط دانست.
    کلیدواژگان: پوشش Cr2O3، نانوذرات، پاشش پلاسمایی، سایش دمای بالا
  • محمد غیرتی، محمد حسین فتحی، علی رضا احمدی، مهران نحوی صفحات 35-50
    در پژوهش حاضر، تلاش شد با طراحی و ایجاد پوشش کامپوزیتی آلومینا-تیتانیا و بررسی تاثیر شدت جریان الکتریکی ورودی پلاسما روی خواص پوشش، ایده آل ترین شرایط عملیات پاشش پلاسمایی جهت بهبود مورفولوژی، خواص مکانیکی و رفتار ذرات در حال پرواز در شعله پلاسما به دست آید. پوشش های کامپوزیتی آلومینا-تیتانیا با تکنیک پاشش پلاسمایی اتمسفری و تحت شدت جریان الکتریکی ورودی متفاوت تهیه شد (شدت جریان 600، 700 و 800 آمپر). مشخصه یابی و ارزیابی پوشش با تکنیک های پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی به عمل آمد. همچنین ریزسختی و استحکام چسبندگی پوشش ها نیز بررسی شد. دمای سطح ذرات با درنظر گرفتن هندسه سه بعدی از شعله پلاسما شبیه سازی شد. نتایج نشان می دهد که پوشش کامپوزیتی ایجاد شده در شدت جریان 700 آمپر دارای بهترین کیفیت سطح از نظر خواص مکانیکی، مورفولوژی و تخلخل است. در این شدت جریان، ذرات با سرعت مناسب و بهینه 139 متر بر ثانیه به سطح پوشش برخورد داشته اند. همچنین ریزسختی و استحکام چسبندگی پوشش به مقدار HV1.9 1409 و 28 مگاپاسکال افزایش داشته است.
    کلیدواژگان: پاشش پلاسمایی، پوشش آلومینا، تیتانیا، خواص مکانیکی، مورفولوژی، دمای ذرات
  • محمد قادری، سید محمود منیرواقفی صفحات 51-59
    در تحقیق حاضر یک فرآیند نوین برای تولید پوشش کامپوزیت نانو ساختار فلز-اکسید ارایه شده است. این روش ترکیبی از سل-ژل و فرآیند آبکاری الکترولس به منظور توزیع یکنواخت تر نانو ذرات اکسید در پوشش است. سل TiO2 به درون حمام آبکاری الکترولس Ni-P با یک سرعت کنترل شده اضافه و پوشش نانو کامپوزیت Ni-P-TiO2 بر روی زیرلایه آلیاژ AZ31 تشکیل شد. ساختار پوشش بدست آمده بصورت کریستالی بوده و اندازه ذرات TiO2 در حدود nm15 ارزیابی شد. تصاویر TEM از سطح مقطع نمونه ها نشان داد که نانو ذرات بصورت یکنواخت تری در ساختار پوشش توزیع شد. این تکنیک تاثیر مثبتی در جلوگیری از آگلومره شدن نانو ذرات در زمینه پوشش دارد. میکروسختی پوشش در فرآیند ترکیبی الکترولس و سل-ژل و روش معمول افزودن مستقیم پودر نانو ذره بترتیب 1025 و HV200 710 بود.
    کلیدواژگان: آبکاری الکترولس، پوشش کامپوزیتی Ni، P، TiO2، توزیع نانو ذرات، سل، ژل، میکروسختی
  • احمد بهرامیان، کیوان رئیسی، امین حکیمی زاد صفحات 61-71
    روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی برای تقویت رفتار خوردگی آلیاژ 7075 آلومینیوم استفاده شد. پوشش دهی در الکترولیت سیلیکاتی با استفاده از منبع تغذیه جریان مستقیم و تحت چگالی جریان ثابت انجام شد. از آزمون تفرق اشعه ایکس، برای فازیابی و از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای ارزیابی مورفولوژی و ساختار پوشش استفاده شد. نتایج، تشکیل پوششی از جنس اکسید آلومینیوم با فاز غالب γ را نشان داد که سطحی متخلخل دارد و حفراتی در ساختار آن پراکنده شده اند. رفتار خوردگی پوشش با استفاده از آزمون های الکتروشیمیایی پس از یک ساعت غوطه وری در محلول 1 مولار اسید سولفوریک ارزیابی شد. آزمون پلاریزاسیون تافل، کاهش ده برابر چگالی جریان خوردگی و افزایش بیست و پنج برابر مقاومت انتقال بار را پس از پوشش دهی نشان داد. آزمون طیف سنجی الکتروشیمیایی آشکار ساخت که پوشش، سدی فیزیکی در برابر انتقال بار تشکیل می دهد و به واسطه ساختار غیر ستونی اش، نفوذ محلول خورنده را به داخل پوشش کند می کند.
    کلیدواژگان: آلیاژ 7075 آلومینیوم، پوشش دهی، اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی، رفتار خوردگی
  • حجت اسفندیاری، سید رحمان حسینی، فخرالدین اشرفی زاده، احمد کرمان پور صفحات 73-83
    در این پژوهش اثر کاهش اندازه دانه از ابعاد ریزدانه به ابعاد فوق ریزدانه بر ضخامت لایه نیتریدی و فازهای تشکیل شده پس از فرآیند نیتروژن دهی پلاسمایی فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 304L بررسی شده است. به این منظور، ابتدا با استفاده از فرآیند نورد سرد و آنیل بازگشتی ساختار مارتنزیتی ناشی از کرنش، نمونه هایی با اندازه دانه های ریزدانه (11 میکرومتر) و فوق ریزدانه (135 نانومتر) ایجاد شد. نمونه های تهیه شده در دمای 450 درجه سانتی گراد، به مدت 5 ساعت و با استفاده از ترکیب گاز نیتروژن و هیدروژن با نسبت حجمی یک به سه تحت عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی قرار گرفتند. از میکروسکوپ الکترونی روبشی جهت بررسی اندازه دانه و ضخامت لایه نیتریدی و از روش پراش سنجی پرتو ایکس برای بررسی فازهای ایجادشده استفاده شد. نتایج بررسی ها نشان داد کاهش اندازه دانه از ابعاد ریزدانه به فوق ریزدانه موجب افزایش ضخامت لایه نیتریدی از حدود 6/4 به حدود 6/10 میکرومتر شده است. در نمونه فوق ریزدانه علاوه بر تشکیل لایه نیتریدی ضخیم تر و رسوبات نیترید کروم بیش تر، به دلیل وجود مارتنزیت باقیمانده در ساختار رسوبات نیترید آهن ''- Fe4Nγ نیز تشکیل شده است.
    کلیدواژگان: فولاد زنگ نزن آستنیتی، نیتروژن دهی پلاسمایی، اندازه دانه، لایه نیتریدی، نفوذ نیتروژن
  • رضا تقی آبادی، سامان پولادوند، سعید قدرت نما شبستری صفحات 85-95
    در این تحقیق تاثیر آهن (wt%2-2/0) بر خواص سایشی آلیاژهای Al-(5-13)Si مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش های سایش در دمای محیط، بار N45، سرعت m/s13/0 و مسافت m1000 به روش پین روی دیسک انجام شدند. بر اساس نتایج به دست آمده، در غلظت های آهن کمتر از غلظت بحرانی (wt%2/1 در این تحقیق)، افزایش سیلیسیم موجب شکل گیری صفحات ظربف AlFeSi در نواحی بین دندریتی شده و بواسطه افزایش سختی زمینه و کاهش سیلان پلاستیک لایه های زیر سطحی و پیرو آن افزایش پایداری لایه تریبولوژیکی و کاهش چسبندگی بین سطوح، مقاومت سایشی بهبود می یابد بگونه ای که نرخ سایش آلیاژ Al-13Si-0.8Fe حدود 50 درصد کمتر از نرخ سایش آلیاژ Al-5Si-0.8Fe است. تحت این شرایط مکانیزم سایش عمدتا برداشت کنترل شده ماده از لایه تریبولوژیکی با مکانیزم ورقه ای شدن و سایش خراشی است. در غلظت های آهن بیش از مقدار بحرانی، با وجود افزایش سختی زمینه با افزایش غلظت سیلیسیم، به دلیل افزایش ابعاد و کسر حجمی ترکیبات صفحه ای شکل AlFeSi و شکل گیری رسوبات درشت اولیه در زمینه، شکل گیری و اشاعه ترک های زیر سطحی تسهیل گردیده و با افزایش ناپایداری لایه تریبولوژیکی، برداشت ماده از سطح با مکانیزم سایش ورقه ای و خراشی لایه تریبولوژیکی تشدید می شود.
    کلیدواژگان: Al، Si، خواص سایشی، لایه تریبولوژیکی، هیپویوتکتیک، ترکیب بین فلزی
  • محمد رضا کریمی، حمیدرضا سلیمی جزی، محمد علی گلعذار صفحات 97-109
    تخلخل یکی از مهم ترین ویژگی های ریزساختاری در پوشش های پاشش حرارتی به شمار می رود، و به وسیله روش های مختلفی مطالعه می شود. روش آنالیز تصویری یکی از متداول ترین روش های تعیین تخلخل در پوشش به دلیل سادگی، در دسترس بودن و قابلیت اندازه گیری تخلخل های باز و بسته، تعیین خصوصیات حفره از قبیل اندازه، شکل، جهت گیری و توزیع سه بعدی آن ها است. در این تحقیق از روش آنالیز تصویری برای تعیین میزان تخلخل و مشخصه یابی حفره ها در پوشش NiCrBSi اعمال شده به روش پاشش شعله ای استفاده شده است. معمولا این نوع پوشش بعد از فرآیند پاشش به منظور بهبود خواص تریبولوژیکی تحت عملیات ذوب مجدد قرار می گیرد. در این تحقیق عملیات ذوب مجدد در دماهای 950، 1000، 1050 و 1100 درجه سانتی گراد انجام شد. اثر ذوب مجدد و دمای آن روی توزیع اندازه و شکل تخلخل ها توسط تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی بررسی شد. نتایج نشان داد که ذوب مجدد باعث کاهش قابل توجه تخلخل پوشش(از 12 به 2 درصد) و بهبود پیوند متالورژیکی بین پوشش و زیرلایه شد. شکل حفره ها در اثر ذوب مجدد از اندازه درشت با شکل های بی قاعده به اندازه های ریزتر با شکل تقریبا کروی تبدیل شد.
    کلیدواژگان: پوشش NiCrBSi، پاشش شعله ای، ذوب مجدد، تخلخل
|
  • S. M. Moslemi, S. R. Hosseini, S. R. Bakhshi Pages 1-11
    The purpose of this article of depositing and structural characterization of Ni(5Al)-Al2O3-MoS2 composite coating on the CK45 substrate by atmospheric plasma spray process. For this purpose, Powdering materials by combining the 60%Ni(5Al)-40%Al2O3, 60%Ni(5Al)-35%Al2O3-5%MoS2 and 60%Ni(5Al)-25%Al2O3-5%MoS2(wt%) were prepared by mechanical working mill. The spray dryer process was performed to increase the uniformity of density and granulation of the powder particles. Spraying operation by a plasma spray with gun equipped model PS50 at a distance of 100 mm, a current of 350 A and a voltage of 35 kV was done. The powder and coated surface were characterized by x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), roughness and powder flow tests. Fluidity of powder was investigated by powder flow test according to Agglomerated powder exit from outlet of Hall flow meter. In order to investigate the substrate roughness and the effect of depositing composite coating on the average substrate roughness, roughness test with ultrasonic detector by contact method was performed. The results of the roughness test showed that with the increasing amount of MoS2, average coating roughness was reduced from 5.95 to 4.08 μm. According to the results of XRD, brittle NiAl2O4 phase in the coating without lubricant compared to lubricant coatings the more was formed. Composite powder structure and micrometer interfaces were led to the combination of Ni and S. According to the results can be expressed that depositing of Ni(5Al)-Al2O3-MoS2 composite coating with different amounts of MoS2 lubricant by APS method is possible.
    Keywords: composite coating, MoS2, Ni(5Al), Al2O3, NiAl2O4, plasma spray
  • H. Alehdaghi, A. Irajizad, N. Taghavi Nia M. Marandi Pages 13-22
    In this report a facile and optimized method for polishing of fluorine doped tin oxide (FTO) was presented in which nanoparticles in toothpaste was used as polishing material. Due to being more chemically and physically stability relative to another TCO such as indium tin oxide (ITO), FTO is used in optoelectronic devices. More thickness in FTO due to have a good conductivity resulting a rough surface. Toothpaste can make smooth FTO surface due to have polisher nanoparticles. Here, FTO surface was smooth using toothpaste so that according to AFM data, the RMS surface roughness was changed from 12 nm for FTO to 3 nm for FTO after polishing. The comparing of the transmittance spectra FTO before and after polishing process showed the FTO thickness was not changed dramatically. The X-Ray photoelectron spectroscopy showed there were no effects on the chemical states of FTO surface before and after polishing process. The hybrid light emitting diode was fabricated using polished FTO that it was more efficient comparing to those fabricated with FTO and ITO.
    Keywords: Surface roughness, FTO, nanoparticles, hybrid light emitting diode
  • M. Khosravi, B. Lotfi Pages 23-33
    Cr2O3 feedstock of nano and micron size particles were coated on low carbon steel by APS process. Ni-Al bond coat was used to improve the adhesion of coatings to substrate. Microstructural investigations were conducted by FESEM and X-ray diffractometery (XRD) was utilized for structural analysis. Wear behavior of the coatings was studied by ball on disk testing using alumina balls at room temperature and 300 and 500˚C under a load of 30N. Experimental results showed that both coatings consist of a layered structured of melted and semi-melted splats. However the nanostructured coating contained more semi-melted splats resulting more porosity compared to the microstructured coating. Tribological evaluation of the coatings revealed that the nanostructured coating exhibits lower friction coefficient in comparison to the microstructured Cr2O3 coating. Wear rate of the coatings decreased by increasing the temperature so that at 300 and 500˚C. The nanostructured coating presented better wear resistance. Improvement of wear resistance and decreasing the friction coefficient in nanostructured coating at different temperatures can be attributed to the effect of nanoparticles, higher hardness and also formation of compacted and adhesive tribofilm on the surface of the coating.
    Keywords: Cr2O3 coating, nano particles, APS, High temperature wear behavior
  • M. Gheiratiy, M. H. Fathi, A. Ahmadi, S. M. Nahvi Pages 35-50
    In this study, it was attempted to design a composite coating based on Alumina - Titania, and evaluate the effect of spraying current on coating properties in order to obtain the best conditions to improve the in-flight behavior of Particles, mechanical properties and morphology of plasma sprayed coatings. Alumina - Titania composite coatings were prepared via plasma spray technique using different input powers (600, 700 and 800 A). Characterization of prepared coatings was performed using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) techniques. Also microhardness and strength adhesion of the composite coatings was studied. Three dimensional (3D) numerical models were developed to study the temperature of fed particles. The investigation showed that the composite coating sprayed at a current of 700 A it possessed the best quality in terms of amount of porosity and the surface morphology and the most value of mechanical properties. In this current, Particles with Appropriate and optimal velocity of 139 m/s has collided on the surface of coating. Also microhardness and adhesion strength of the coating is increased to the value of 1409 HV1.9 and 28 MPa Respectively.
    Keywords: Plasma Spray, Alumina – Titania Coating, Mechanical Properties, Morphology, Fed Particles Temperature
  • M. Ghaderi, S. M. Monirvaghefi Pages 51-59
    In the present study, a new process for the production of nano-structured composite coating of metal - oxide has been presented. Novel electroless composite combines sol-gel and electroless plating process to prepare highly dispersive oxide nano-particle reinforced composite coatings. Transparent TiO2 sol was added into the standard electroless plated Ni–P solution at a controlled rate to produce Ni P–TiO2 nano-composite coatings on AZ31 substrate. The coating was found to have a crystalline structure. The nano-sized TiO2 particles (∼15 nm) were well dispersed into the Ni–P coating matrix during the co-deposition process. This technique can effectively avoid the agglomeration of nano-particles in the coating matrix. As a result, the micro-hardness of the composite coatings were significantly increased to∼1025 HV200 compared to∼710 HV200 of the conventional electroless coatings produced with solid particle mixing methods.
    Keywords: Electroless plating, Ni–P–TiO2 composite coatings, Nano, particle dispersion, sol, gel, Microhardness
  • A. Bahramian, K. Raeissi, A. Hakimizad Pages 61-71
    Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) method was employed to enhance corrosion resistance of 7075 Aluminum alloy. The coating process carried out in a silicate based electrolyte by DC constant current density. Characteristics of coating were evaluated by X-ray diffraction and scanning electron microscopy methods. Analysis showed the formation of γ-alumina oxide film, which has a porous surface and some pores in its structure. Coating corrosion behavior was evaluated by electrochemical tests after 1 hour immersion in 1M H2SO4. Tafel Polarization test revealed that PEO decreased the corrosion current density as ten orders of magnitude, and increased the charge-transfer resistance as twenty five order of magnitude, and thus improved corrosion resistance of 7075 Al alloy. Electrochemical Impedance spectroscopy (EIS) test revealed that the coating formed a physical barrier against the charge transfer, and decreased the diffusion rate of the corrosive solution due to its non-columnar structure.
    Keywords: 7075 Aluminum alloy, coating, Plasma Electrolytic Oxidation, Corrosion behavior
  • H. Esfandiari, S. R. Hosseini, F. Ashrafizadeh, A. Kermanpour Pages 73-83
    In this study, effect of grain size reduction from micrometer to ultrafine on phases and thickness of nitrided layer of AISI 304L austenitic stainless steel after plasma nitriding was evaluated. To produce of fine grain size samples (11 μm) and ultrafine samples (135 nm) used cold rolling and reversion annealing of strain induced martensite. Plasma nitriding was performed at 450 °C for 5h and the gas composition was nitrogen and hydrogen with a ratio of 1 to 3. The evaluation of grain size and observation of microstructure was performed by scanning electron microscopy and identification of phases was performed by X-Ray diffractometer. An increase in the thickness of nitrided layer from 4.8 to 10.6 μm was experienced by decreasing of grain size from 11 μm to 135 nm. In addition to the increase of nitrided layer and percentage of precipitates in ultrafine grain samples, the type of phases was significantly affected by the grain size. It was observed that retained martensite after reversion annealing caused formation of iron nitride (- γ' Fe4N) in ultrafine grain samples.
    Keywords: austenitic stainless steel, plasma nitriding, grain size, nitrided layer, diffusion of nitrogen
  • S. Pouladvand, R. Taghiabadi, S. G. Shabestari Pages 85-95
    The Effect of Fe addition (0.2-2wt%) on the wear behavior of Al-(5-13)Si alloys was investigated. The pin-on-disk wear tests were conducted at room temperature, under normal load of 45N, sliding speed of 0.13 m/s for sliding distance of 1000m. The results showed that bellow a critical Fe content (1.2wt% in this research), Si addition improved the wear resistance. In this regard, the wear rate of Al-13Si-0.8Fe alloy was observed to be less than 50% of Al-5Si-0.8Fe. This could be attributed to the fine distribution of hard AlFeSi platelets in interdendritic regions that increased the hardness and decreased the subsurface deformation and asperities adhesion. So, controlled delamination within tribolayer as well as abrasive wear could be proposed as the main wear mechanisms. Formation of large primary AlFeSi platelets at the iron content of more than critical value, however, facilitates the initiation and propagation of subsurface cracks and instability of tribolayer. This led to the higher delamination and abrasive wear with higher Si containing alloys.
    Keywords: Al, Si, wear properties, Tribological layer, hypoeutectic, intermetallics