بهبود خواص مکانیکی پوششهای پلاسمایی نانوساختار اکسیدکروم از طریق ایجاد نانوکامپوزیت Cr2O3-20YSZ-10SiC
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
2 دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران ٍ ایران
3 دانشکده مواد فلزی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
doi
10.30501/jamt.2019.84310چکیده
در این پژوهش تولید پوشش نانوساختار Cr2O3-20YSZ-10SiC از طریق آسیاکاری جداگانه پودرهای اولیه اکسیدکروم، YSZ و کاربیدسیلیسیوم به مدت پنج ساعت در آسیاب با انرژی بالا، مخلوط پودرهای آسیاشده به ترتیب به نسبتهای 70، 20 و 10 درصد حجمی و در ادامه پاشش پودرهای آگلومره بر سطح زیرلایه فولادی ضدزنگ 304L انجام گرفت. پس از آن خواص مکانیکی پوششهای تولیدی شامل سختی، استحکام چسبندگی و چقرمگی در مقایسه با پوشش نانوساختار اکسیدکروم خالص ارزیابی گردید. براساس آنالیزهای اشعه ایکس از پودرهای آسیاشده و پوششها، هیچ فاز جدیدی در حین آسیاکاری پودرها و پاشش پلاسمایی ایجاد نگردید. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از ریزساختار پوششها نشان دادند که پوششهای تولیدی دارای ساختار نانو هستند. براساس آنالیز تصویری عکس های میکروسوپ نوری از سطح مقطع پوششها، با ایجاد کامپوزیت درصد تخلخلها در پوشش تولیدی از 7/8 به 8/12 افزایش یافت. ارزیابی خواص مکانیکی پوششها نشان داد که پوششهای تولیدی دارای استحکام چسبندگی بالایی در محدود 40-49 مگاپاسکال بودند. همچنین با افزودن ذرات YSZ و SiC تا مقادیر به ترتیب 20 و 10 درصد حجمی به پوشش نانوساختار اکسیدکروم و ایجاد کامپوزیت، مقادیر میانگین سختی پوشش از 823 به 910 ویکرز و چقرمگی آن از MPam1/2 9/7 به MPam1/2 1/8 افزایش یافتند.