بهينه سازي پارامترهاي پاشش حرارتي HVOF، براي بهبود مقاومت به اكسيداسيون پوشش MCrAlY توسط روش سطح پاسخ

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

دوره 11 - شماره 3

نوع مقاله: Original Article
چكيده: در اين پژوهش به بررسي اثر پارامترهاي مختلف فرايند پوشش‌دهي بر خواص نهايي پوشش‌هاي پاشش حرارتي بدست آمده از روش HVOF پرداخته شده است. بدين منظور با استفاده از فرايند پاسخ سطح، براي چهار پارامتر تاثيرگذار فرايند HVOF كه شامل نرخ تزريق سوخت، نرخ تزريق اكسيژن، نرخ تزريق پودر و فاصله پاشش، پنج سطح مختلف در نظر گرفته شد و پاسخ‌هاي حداقل تخلخل و حداقل ضخامت لايه اكسيدي به عنوان عوامل بهينه كننده انتخاب گرديد. به منظور بررسي ريزساختار پوشش‌ها، ضخامت لايه اكسيدي و تخلخل سنجي از ميكروسكوپ الكتروني و روش آناليز تصويري استفاده شد. آزمون اكسيداسيون در دماي 1100 درجه سانتيگراد و به مدت 50 ساعت بر روي نمونه‌هاي پوشش داده شده انجام شد. نتايج نشان داد كه پارامترهاي نرخ تزريق اكسيژن و نرخ تزريق پودر، نرخ تزريق سوخت و نرخ تزريق پودر و همچنين نرخ تزريق پودر و فاصله پاشش به صورت دو به دو، داري اثر متقابل بر روي يكديگر در ميزان ضخامت لايه اكسيدي مي‌باشند. همچنين برخلاف ديگر عوامل كه تاثير متقابل زيادي بر روي تخلخل پوشش‌ها نداشتند، دو عامل نرخ تزريق اكسيژن و نرخ پودر و همچنين نرخ تزريق سوخت و نرخ تزريق پودر تقابل بسيار اندكي بر ميزان تخلخل دارند. بررسي نمونه پوشش‌دهي شده با پارامترهاي بهينه شده نشان داد كه ميزان تخلخل پوشش در حدود 0/5% و ضخامت لايه اكسيدي در حدود 5/3 ميكرومتر مي‌باشد.
Optimization of HVOF thermal spraying parameters to improve the oxidation resistance of MCrAlY coating using Response
11(3) : 73-85
Article Type: Original Article
Abstract: In this research, effects of different coating process parameters on the final properties of thermal spray coatings obtained from HVOF method are investigated. For this aim, five different levels are considered for four effective parameters (Fuel injection rate, oxygen injection rate, powder injection rate and spray distance) on HVOF process by response surface method (RSM) and minimum porosity and minimum oxidation layer thickness are considered as the responses. To investigate the microstructure of coatings, Thermal Grown Oxide (TGO) thickness and porosity, a Scanning Electron Microscopy (SEM) and image analysis method are applied. Oxidation test has done at1100ºC for 50 hours on coated samples. Results show that (oxygen injection rate and powder injection rate), (fuel injection rate and powder injection rate), (powder injection rate and spray distance) have a reaction on each other in the TGO thickness value. Also, (oxygen injection rate and powderinjectionrate), (fuel injection rate and powder injection rate) have a little reaction on the porosity against the other parameters which haven’t any effect on it. Investigation of the coated sample with optimized parameters reveals that porosity of the coating is about 0.5% and TGO thickness is about 5.3 micrometer.
قیمت : 20,000 ريال