بررسی پوشش دهی مکانیکی سطح توسط مخلوط نیکل، مس و نانو ذرات سیلیس بر روی جداره داخلی لوله های با قطر کم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده ی فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شاهرود، شاهرود، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک، واحد قوچان، دانشگاه آزاد اسلامی، قوچان، ایران

چکیده

یکی از چالش های بزرگ در صنعت نفت، گاز وپتروشیمی، ساییدگی تجهیزات و جداره داخلی لوله های با قطر کم می باشد. در این تحقیق به منظور بررسی بهبود خواص مکانیکی از فرایند پوشش دهی مکانیکی سطح (30%) با استفاده از فرآیند آسیاکاری مکانیکی استفاده گردید. جهت ساخت پوشش از پودرهای مس، نیکل و نانو ذرات سیلیس، بر روی بستر فولادی، در دمای اتاق وتحت اتمسفر محیط، در زمان های مختلف آسیا استفاده گردید. ترکیب شیمیایی مخلوط پودر مصرفی در غالب نمونه های سری 1 (30% مس) ونمونه های سری2 (30% نیکل) نظر گرفته شد. نفوذ دو جانبه ی عناصر نیکل و مس در طول آسیاکاری منجر به ایجاد پوشش لایه ای و تشکیل محلول جامدNi-Cu بر سطح نمونه ها می شود. بررسی مشخصات میکرو ساختاری سطح پوشش با استفاده از آنالیزهای متعدد از جمله: میکروسکوپ الکترونی روبشی FE-SEM ، طیف سنجی اشعه ایکس با انرژی پراکنده EDSو آنالیز زبری سطح و سایش نشان داد که با استفاده از روش و شرایط عملیاتی مناسب، ضخامت لایه پوشش تشکیل شده در سری 1 بیشتر از سری 2 می باشد. نتایج پراش اشعه یX تشکیل نانو کریستال های محلول های جامد را اثبات نمود. تاثیر افزودن نانوذرات SiO2 به مخلوط پودر باعث بهبود خواص مکانیکی گردید. نتایج تست سایش حکاکی از بهبود مقاومت به سایش در اثر تشکیل این پوشش می باشد.
 
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]               C. Koch, "Intermetallic matrix composites prepared by mechanical alloying--a review," Materials Science and Engineering: A, vol. 244, pp. 39-48, 1998.

[2]               Suryanarayana, "Mechanical alloying and milling," Progress in Materials Science, vol. 46, pp: 1-184, 2011.

[3]               M. S: El-Eskandarany, Mechanical Alloying For Fabrication Of Advanced Engineering Materials: Noyes Publications, 2001.

[4]               W. P. Tong, N. R. Tao, Z. B. Wang, J. Lu, and K. Lu", Nitriding Iron at lower temperatures," Science, vol. 299, pp. 686-688, 2003.

[5]                Choudhary, R., et al., Structural and dielectric properties of mechanochemically synthesized BiFeO3-Ba (Zr0. 6Ti0. 4) O3 solid solutions. Materials Chemistry and Physics, 2007. 105(2-3): p. 286-292.

[6]               Fuentes, J., J. Rodriguez, and E. Herrera, Processing of mechanically alloyed aluminum powder: A metallographic study. Materials Characterization, 2010. 61(4): p. 386-395.

[7]               Torosyan, A.T., L., Mechanochemical reaction at the interface between a metal plate and oxide powders. Journal of Materials Science, 2004. 39(16-17): p. 5491-5496.

[8]               Takacs, L. and A. Revesz, Preparation of Coatings by Mechanical Alloying. Chemistry for Sustainable Development, 2007. 15(2): p 231-235.

[9]               Tharamani, C. and S. Mayanna, Low-cost black Cu-Ni alloy coatings for solar selective applications. Solar energy materials and solar cells, 2007. 91(8): p. 664-669.

[10]           Baskaran, I., T. Sankara Narayanan, and A. Stephen, Pulsed electrodeposition of nanocrystalline Cu-Ni alloy films and evaluation of their characteristic properties. Materials Letters, 2006. 60(16): p. 1990-1995.

[11]           Waje, S.B., et al., X-ray diffraction studies on crystallite size evolution of CoFe2O4 nanoparticles prepared using mechanical alloying and sintering. Applied Surface Science, 2010. 256(10): p. 3122-3127.

[12]           Suryanarayana, C. and M.G. Norton, X-ray diffraction: a practical approach. Microscopy and Microanalysis, 1. 998.4 p. 513-515.

U. Erb, G. Palumbo, R. Zugic, and K. Aust, "Processing and properties of Nanocrystalline. Materials," TMS, Warrendale, vol. 14, pp. 974-982, 1996.