عنوان پایان‌نامه
بررسی پوشش کاربید تیتانیم ایجاد شده روی فولاد D۲ به روش اسیا کاری مکانیکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 915;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 50359
- تاریخ دفاع
- ۳۰ شهریور ۱۳۹۰
- دانشجو
- فرهاد صبا
- استاد راهنما
- حسین عبدی زاده, شهرام رایگان
- چکیده
- در این پژوهش از آسیاکاری مکانیکی برای پوشش دادن سطح فولاد D2 با TiC استفاده شد. نمونه فولادی به همراه پودر و گلوله¬ها در محفظه آسیاکاری قرار گرفتند. عملیات آسیاکاری مکانیکی در زمان های 5، 10، 15، 20، 50 و 100 ساعت برای دونمونه آنیل وکوینچ و تمپر شده و دو پودر پوشش با متوسط اندازه دانه 40 و 200 میکرون انجام شد. در طی عملیات آسیاکاری مکانیکی سطح نمونه در معرض ضربات پرانرژی گلوله¬ها قرار گرفت و ذرات پودر قرار گرفته در بین گلوله¬ها و نمونه، به وسیله جوش سرد به سطح پیوند خوردند. مشخص شدکه ضخامت، سختی و ساختار پوشش تشکیل شده به اندازه ذرات اولیه پودر پوشش و زمان آسیاکاری وابسته است و در بازه زمانی بین 5 تا 100 ساعت با افزایش زمان آسیاکاری ضخامت پوشش ابتدا افزایش و سپس کاهش پیدا می کند. نتایج نشان داد که سخت شدن زمینه تاثیر محسوسی روی تغییرات ضخامت پوشش بر حسب زمان آسیاکاری مکانیکی ندارد اما سختی پوشش را افزایش می دهد. بررسی ریزساختاری و ترکیبی پوشش¬ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز طیف نگاری تفرق انرژی (EDS) انجام و به¬منظور تعیین فازهای موجود در پوشش از XRD استفاده شد. از دو آزمون خراش برای بررسی مقاومت به خراش پوشش¬ها استفاده شد. نتایج نشان داد که عدد سختی خراشی برای پوشش ایجاد شده روی زیرلایه سخت نسبت به زیرلایه نرم و همچنین پوشش دانه ریز نسبت به دانه درشت بیشتر است. بررسی¬های میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که در زمان 20 ساعت آسیاکاری بیشترین ضخامت پوشش که 90 میکرون بود حاصل می¬شود. همچنین نتایج پراش اشعه ایکس نشان داد که تا 100 ساعت انجام این فرایند هیچگونه فاز جدیدی حاصل نمی¬شود. کلمات کلیدی: کاربید تیتانیم، آسیاکاری مکانیکی، فولاد D2، پوشش دهی.
- Abstract
- In this research mechanical alloying was used to coat TiC over D2 steel. The steel sample accompanied by balls and powder were placed within a milling vessel. The mechanical alloying process was carried out for an annealed sample and a quench-tempered one by using coating powders having particle sizes of 40 and 200 µm in durations of 5, 10, 15, 20, 50 and 100 h. During mechanical alloying the sample surface was exposed to high energy collisions and the powder particles trapped between balls and sample adhered to the surface through cold welding. It was showed that thickness, hardness and the structure of the coating depend on powder particle size and milling time and that, during 5 to 100 h milling, the thickness first increased and then decreased by milling time. Results also showed that substrate hardening had not a substantial effect over thickness versus milling time graph but it increased the coating hardness. Structural and compositional investigations over coatings were carried out using scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersing spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD) was performed to determine existing phases in the coating. The SEM investigations showed after 20 h milling the greatest thickness of the coating was reached. Also, XRD results showed after 100 h no new phase had been formed. Keywords: Titanium Carbide, Mechanical Milling, D2 steel, Coating.
