تحلیل ریزساختار و مقاومت به تخریب دمای بالا پوشش WC-12Co پاشش‌شده به روش HVOF بر روی فن‌های بازچرخانی گاز (GRF)

نویسندگان

1

2 دانشگاه ملایر

3 دانشگاه تهران

4 دانشگاه لرستان

5

6 جهاد دانشگاهی

doi
10.22034/issst.2025.2067024.1658
چکیده

فن‌های بازچرخانی گاز (GRF) در نیروگاه‌های حرارتی، به‌علت تماس مداوم با جریان گازهای داغ حاوی ترکیبات خورنده، ذرات ساینده و تجربه مکرر شوک‌های حرارتی، یکی از آسیب‌پذیرترین اجزای سیستم محسوب می‌شوند و به‌شدت در معرض تخریب‌های دمای بالا نظیر خوردگی داغ و فرسایش قرار دارند. این تخریب‌ها می‌توانند باعث کاهش چشمگیر عمر کاری، افزایش هزینه‌های تعمیرات و کاهش بازده کلی نیروگاه شوند. در این پژوهش، با هدف بهبود دوام این تجهیزات، پوشش سرمتی WC-12Co به روش پاشش حرارتی HVOF بر روی زیرلایه فولادی ST37 اعمال شد و ریزساختار و مقاومت آن در برابر مکانیزم‌های مختلف تخریب دمای بالا مورد ارزیابی جامع قرار گرفت. فرآیند مشخصه‌یابی شامل آنالیزهای XRD جهت شناسایی فازها، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM/EDS) برای مطالعه مورفولوژی و ترکیب شیمیایی، اندازه‌گیری زبری سطح و درصد تخلخل، آزمون خوردگی داغ در دمای °C650 در محیط نمک مذاب Na₂SO₄+V₂O₅ و آزمون فرسایش دمای بالا بر اساس استاندارد ASTM G76 بود. نتایج نشان داد که این پوشش با داشتن ریزساختار بسیار متراکم، تخلخل ناچیز (1/0 %) ، سختی بالا (1100<HV) و زبری یکنواخت ( µm 5/2) توانسته است مقاومت قابل‌توجهی در برابر نفوذ نمک‌ها، تشکیل محصولات خوردگی و سایش ذرات در دمای بالا از خود نشان دهد. این ویژگی‌ها نشان‌دهنده پتانسیل بالای پوشش WC-12Co در بهبود طول عمر و عملکرد سطحی فن‌های بازچرخانی گاز در شرایط سخت نیروگاه‌های حرارتی است.