نقش پوشش کامپوزیتی NiAl-(Cr2O3, TiO2) بر مقاومت به اکسیداسیون فولاد مقاوم به حرارت HH

Abstract

فولادهای مقاوم به حرارت نوع HH به دلیل برخورداری از استحکام در دمای بالا و داشتن مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون مناسب، کاربرد نسبتاً گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند. عمده تخریب و استهلاک این فولادها ناشی از اکسیداسیون در دمای بالا می‌باشد. استفاده از پوشش سد نفوذی می‌تواند عمر کاری این فولادها را افزایش دهد. یکی از پوشش‌های مورد نظر، NiAl می‌باشد که یک ترکیب بین فلزی با مقاومت به اکسیداسیون بالاست.در این پژوهش تاثیر افزودن TiO2 و Cr2O3 بر مقاومت به اکسیداسیون در دمای بالای پوشش NiAL اعمال شده به روش HVOF بررسی شد. ابتدا شرایط سنتز پودر NiAl به روش آسیا کاری مکانیکی با استفاده از پودرهای Ni و Al تعیین شده است. سپس هر کدام از پودرهای TiO2 و Cr2O3 بطور جداگانه به مقدار 5 درصد وزنی به ترکیب NiAl اضافه و مخلوط شدند. پودرهای حاصله به روش HVOF بر سطح زیر لایه فولاد HH اسپری شده است. به منظور بررسی و ارزیابی کیفی نمونه های پوشش داده شده از میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM، آزمون سختی سنجی، آزمون اکسیداسیون در دمای بالا و آزمون ضخامت سنجی بهره گرفته شده است. نتایج نشان داد که فولاد با پوشش کامپوزیتی از تخلخل کمتر و ضخامت و سختی بیشتری نسبت به نمونه با پوشش NiAl برخوردار بوده است. همچنین مقاومت به شوک حرارتی نمونه های با پوشش کامپوزیتی به مراتب بیشتر از نمونه با پوشش NiAl بوده است و حداکثر مقاومت به اکسیداسیون در دمای 1200 درجه سانتی‌گراد،متعلق به نمونه با پوشش NiAl-TiO2 می‌باشد.