تأثير عمليات حرارتي بر ريزساختار و خواص مكانيكي پوشش Cr3C2-NiCr ايجاد شده توسط فرايند HVOF

Influence of Heat Treatment on Microstructure and Mechanical Properties of HVOF Sprayed Cr3C2-NiCr Coating

ايجاد تركيب سرمتي Cr3C2-NiCr توسط فرايند پاشش سوخت-اكسيژن سرعت بالا (HVOF) منجر به انحلال بخشي از فازهاي Cr3C2 در آلياژ NiCr و افت سختي و مدول الاستيك پوشش مي­شود. در اين تحقيق، پودر ­Cr3C2-25wt% (Ni-20Cr) توسط فرايند HVOF روي زيرلايه­ هايي از جنس سوپر آلياژ Hastelloy X اعمال شدند. تأثير عمليات حرارتي بر بازيابي فاز Cr3C2و بهبود سختي و مدول الاستيك پوشش مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور، بررسي ريزساختاري توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني و بررسي تركيب فازي توسط آناليز پراش اشعه ايكس (XRD) روي پوشش قبل و بعد از عمليات حرارتي انجام شد. آناليز تصاوير ميكروسكوپي الكتروني برگشتي نشان داد كه طي عمليات حرارتي تا 11 درصد فازهاي كاربيدي حل شده در آلياژ NiCr بازيابي مي­شوند. در الگوهاي XRD پوشش عمليات حرارتي شده، نواحي آمورف محو شدند و پيك‌هاي NiCr باريك و با شدت بيشتري در الگوي فاز زمينه مشاهده شدند. همچنين سختي و مدول الاستيك پوشش­ پس از عمليات حرارتي به ترتيب به ميزان HV0.3 156 و GPa98 افزايش يافت.

Deposition of the Cr3C2-NiCr cermet by the HVOF process results in the dissolution of Cr3C2 in the NiCr metal phase and decreasing the hardness and the elastic modulus of the resulting coating. In this study, Cr3C2-25wt% (Ni-20Cr) powder was applied to Hastelloy X super alloy substrates by high velocity oxy-fuel (HVOF) process. Influence of heat treatment on Cr3C2 phase recovery and improvement of hardness and elastic modulus of coatings was investigated. For this purpose, microstructural examination performed by field emission scanning electron microscopy and phase composition analysis by X-ray diffraction (XRD) analysis on the coating before and after heat treatment. Analysis of back scattered electron microscopy images showed that up to 11% of the dissolved carbide phases in the NiCr alloy recovered during heat treatment. In the XRD patterns of the heat-treated coatings, the amorphous regions disappeared and the NiCr peaks pronounced more in the background phase pattern. Also, the hardness and elastic modulus of coating after heat treatment increased by 156 HV0.3 and 98 GPa, respectively.