تأثیر متغیرهای فرایند بورسیلیسیم‌دهی بر فولاد گرم‌کار H11

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

• زهرا کاربخش راوری
• شمس الدین میردامادی
• علیرضا خاوندی

دانشگاه علم و صنعت ایران

10.22067/ma.v26i2.19383

چکیده

در این پژوهش، فرایند بورسیلیسیم‌دهی همزمان به‌روش سمانتاسیون بسته‌ای بر روی فولاد گرم‌کار H11 انجام شد. عملیّات پوشش‌دهی با ترکیب مشخصی از این دو عنصر در دو دمای °C 1000 و °C 950 به‌مدّت زمان‌های 3 و 6 ساعت انجام شد. مشخصّات قطعه پس از پوشش‌دهی به‌وسیله‌ی میکروسکُپ‌های نوری و الکترونی روبشی، پراش پرتوی ایکس و ریزسختی‌سنجی بررسی شدند. پس از بررسی ساختارهای ایجاد شده، مشخص شد که لایه‌ی پوشش متشکّل از دو لایه است، یک لایه‌ی ترکیبی و یک لایه‌ی نفوذی که حاوی ذرات کاربید حل نشده بود. سختی پوشش‌ها در این نمونه‌ها، در محدوده‌ی 500 تا 700 ویکرز به‌دست آمد. افزون بر این، افزایش دما و زمان پوشش‌دهی بر نوع کاربیدهای حل نشده مؤثر بود.

کلیدواژه‌ها

• فولاد ابزار گرم کار
• پوشش نفوذی
• سمانتاسیون بسته‌ای
• بورسیلیسیوم‌دهی

---

عنوان مقاله [English]

The Effect of Processing Parameters of Borosiliconizing Treatment in H11 Hot Work Tool Steel

نویسندگان [English]

• zahra Karbakhsh Ravari
• Shamsaldin Mirdamadi
• Alireza Khavandi

Iran University of Science and Technology

چکیده [English]

In this study, a borosiliconized protective coating was deposited on H11 steel using the pack cementation method. The effect of processing parameters on the formation and growth of borosilicon layers was investigated at different conditions, i.e. the temperatures of 1000 °C and 950 °C for 3 and 6 hours, respectively. The layers were characterized by means of optical and scanning electron microscopes and X-ray diffraction in terms of their morphology and different phases formed during the treatment. Two distinct regions were found in the coatings consisting of a compound region and a diffusion layer containing undissolved carbides. The hardness numbers were in the range of 500 to 700 HV. An increase in the process temperature and time showed an effect on the formation of undissolved carbides.

کلیدواژه‌ها [English]

• Diffusion coating
• Pack Cementation
• Hot work tool steel
• Borosiliconizing

مراجع

محمد علی گلعذار، "اصول وکاربرد عملیات حرارتی فولادها"، ویرایش دوم، چاپ هشتم،اصفهان، دانشکده صنعتی اصفهان مرکز نشر. (1387).

2. حسن علم خواه" ایجاد پوشش‌های نانو ساختار TiN بر روی فولاد H11 نیتروژن دهی پلاسمایی شده با استفاده از روش PACVD"، دکتر امیر عبدا.. زاده، دکتر فرزاد محبوب و استاد مشاور (دکتر شاهرخ آهنگرانی) دانشگاه تربیت مدرس تهران، بهمن (1388).

3. B. Fnides, M.A. Yallese, H. Aouici, "Hard Turning of Hot Work Steel AISI H11: EvalEvaluation of Cutting Pressures, Resulting Force and Temperature", Mechanic 72(4), pp. 59-63, (2008).

4. T.N. Reys, Jones, "Coatings For Blade And Vane Applications", Corrosion Science, Vol. 29, pp. 623-646, (1989).

5. Davis and Associates, Surface Engineering For Corrosion And Wear Resistance, ASM International, (2001).

6. حاج کریم خرازی، یوسف، تریبولوژی علم سایش و فرسایش، ویراسته مهندس محمد رضا بیاتی، چاپ اول، تهران، انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران، 1385.

7. Saduman Sen, "The Characterization Of Vanadium Boride Coatings On AISI 8620 Steel", Surface And Coatings Technology, Vol. 190, pp. 1-6, (2005).

8. V. A. Ravi, P. Choquet and R. A. Rapp, Proc. MRS Conf. Advanced Materials, Tokyo, 1988. 9.S. Majumdar , A. Arya, I.G. Sharma, A.K. Suri, S. Banerjee, "Deposition of aluminide and silicide based protective coatings on niobium", Applied Surface Science, Vol. 257, pp. 635–640, (2010).

10. N.E. Maragoudakis a , G. Stergioudis b, H. Omar a , H. Paulidou c , D.N. Tsipas a, "Boron/aluminide coatings applied by pack cementation methodon low-alloy steels", Materials Letters, Vol. 53, pp.406 – 410, (2002).

11. Harper, Mark A., Rapp, Robert A, "Chromized/siliconized diffusion coatings for iron-base alloys by pack cementation", Materials Performance.30.Issue 9, pp.41-44, (1991).

12. A.R. Castle, D.R. Gabe, "Chromium Diffusion Coatings", International Materials Reviews, Vol.44, pp. 37-58, (1999).

13. P. Jurc i and M. Hudakova, "Diffusion Boronizing of H11 Hot Work Tool Steel", JMEPEG, Vol. 20, pp. 1180–1187, (2011).

14. I. Campos, R. Torres, G. Ramirez, R. Ganem, and J. Martinez, "Kinetics of Boride Layers, Dimensional Analysis", Appl. Surf. Sci., Vol. 252, pp. 8662–8667, (2006).

15. Yu. V. Levinskiy and S. Ye. Salibekov, "Interaction Of The Diborides Of Titanium, Zirconium and Hfnium with Carbon", Neorganicheskoy Khimii, Vol. 10(3), pp.538-591, (1965).

16. P. Jurci, M. Hudakova, M. Kusy, "Nature Of Phases In Boronized H11 Hot Work Tool Steel", Kovove Master, Vol. 50, pp. 177-184, (2012).