بررسی قابلیت پوشش‌دهی SiC توسط فرآیندهای APS و HVOF از طریق روکش کاری نیکل-فسفر بر پودر اولیه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه سطح و پوشش، دانشکده مواد و فناوری های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

چکیده

در این تحقیق، از پودر کاربید سیلیسیم (SiC) با اندازه ذرات 30 تا 45 میکرومتر و مورفولوژی نامنظم، جهت پوشش‌دهی در حمام الکترولس نیکل استفاده شد. تاثیر پارامترهای خشن‌سازی سطح ذرات در محلول اسیدی و زمان فرآیند الکترولس بر یکنواختی و ضخامت پوشش Ni-P روی ذرات SiC مورد بررسی قرار گرفت. پودر کامپوزیتی SiC(Ni)-70vol.%Co توسط فرآیندهای پاشش سوخت‌اکسیژن سرعت بالا (HVOF) و پاشش پلاسمای اتمسفری (APS) روی زیرلایه‌هایی از جنس فولاد ساده کربنی پوشش‌دهی شد. پودر کامپوزیتی از مخلوط مکانیکی پودر کبالت با پودر کاربید سیلیسیم روکش‌شده SiC(Ni) به دست آمد. ریزساختار سطح مقطع و مورفولوژی ذرات پودر و پوشش‌های متناظر توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. نتایج نشان دادند که آماده‌سازی سطحی پودر SiC توسط خشن‌سازی ذرات با محلول HF/NaF و زمان الکترولس 5 دقیقه منجر به تشکیل روکش پیوسته و یکنواخت Ni-P با ضخامت 1 الی 3 میکرومتر روی ذرات SiC شد. روکش الکترولس نیکل طی پاشش حرارتی توسط HVOF به خوبی از ذرات SiC در برابر تجزیه و اکسیداسیون محافظت کرد و به عنوان یک حامل منجر به قرارگیری و توزیع SiC در پوشش کامپوزیتی SiC(Ni)-Co گردید. در فرآیند APS به دلیل دمای بسیار بالای جت پلاسما و تجزیه حرارتی، ذرات SiC در ریزساختار پوشش مشارکت بسیار کمی داشتند. میکرو سختی دو پوشش نامبرده به ترتیب 40 ± 570 و HV0.3 460± 30 اندازه‌گیری شد که این تفاوت ناشی از تاثیر توزیع چشمگیر SiC در پوشش HVOF بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the Ability of Coating the SiC by APS and HVOF Processes through the Nickel-Phosphorus Cladding on the Primary Powder

نویسندگان [English]

  • Pejman Zamani Moghadam
  • Zia Valefi
  • Masoud Mirjani
Faculty of Materials and Manufacturing Technologies, Malek Ashtar University of Technology, Iran: Tehran,
چکیده [English]

In this research, silicon carbide (SiC) powder with a particle size of 30 to 45 micrometers and an irregular morphology was used for coating in an electroless nickel bath. The effect of particle surface roughening parameters in an acidic solution and electroless process time on uniformity and thickness of Ni-P coating on the SiC particles was investigated. SiC(Ni)-70vol.%Co blended powder was coated on simple carbon steel substrates by high-velocity oxy-fuel (HVOF) and atmospheric plasma spraying (APS) processes. The composite powder was obtained from the mechanical blending of cobalt powder with coated silicon carbide SiC(Ni) powder. The microstructure and morphology of powder particles and corresponding coatings were investigated by scanning electron microscopy (SEM). The results showed that the surface preparation of SiC powder by roughening the particles with HF/NaF solution and electroless time of 5 minutes led to the formation of a continuous and uniform Ni-P coating with a thickness of 1-3 micrometers on the SiC particles. Electroless nickel coating during thermal spraying by HVOF protected SiC particles against decomposition and oxidation and as a carrier led to the placement and distribution of SiC in SiC(Ni)-Co composite coating. In the APS process, due to the very high temperature of the plasma jet and thermal decomposition, SiC particles was insignificantly contributed to the coating microstructure. The micro-hardness of two mentioned coatings was measured as 570±40 and 460±30 HV0.3, respectively, and this difference was due to the effect of the significant distribution of SiC in the HVOF coating.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Silicon carbide
  • Ni-P
  • Thermal spray
  • HVOF
  • APS
[11] W. Riedel, Electroless Nickel Plating, ASM International, Ohio, (1991).
 
 
CAPTCHA Image