بررسی متغیرهای مؤثر بر فرایند آلومینیوم‌دهی فلزات به روش رسوب‌دهی شیمیایی بخار (CVD) - دانشکده فنی و مهندسی
بررسی متغیرهای مؤثر بر فرایند آلومینیوم‌دهی فلزات به روش رسوب‌دهی شیمیایی بخار (CVD)
نوع: Type: پایان نامه
مقطع: Segment: کارشناسی ارشد
عنوان: Title: بررسی متغیرهای مؤثر بر فرایند آلومینیوم‌دهی فلزات به روش رسوب‌دهی شیمیایی بخار (CVD)
ارائه دهنده: Provider: نگار احمدی - مهندسی مواد
اساتید راهنما: Supervisors: دکتر حسن علم‌خواه، دکتر حمید اصفهانی
اساتید مشاور: Advisory Professors:
اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر محسن شیخی، دکتر اسماعیل دماوندی
زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: ساعت 10 - 1403/6/25
مکان ارائه: Place of presentation: کلاس 17
چکیده: Abstract: هدف اصلی این پژوهش افزایش مقاومت به خوردگی داغ و اکسیداسیون در دماهای بالا برای سوپرآلیاژ Inconel 738 LC از طریق فرایند آلومینیوم‌دهی است. استفاده از پوشش‌های مقاوم برای محافظت از فلزات در برابر شرایط سخت دمایی یکی از نیازهای اساسی صنایع هواپیماسازی و توربین‌های گازی به شمار می‌آید. عملکرد این پوشش‌ها به ایجاد لایه‌ی اکسیدی پایدار Al2O3 بر سطح فلز بستگی دارد که به عنوان سپری محافظ در برابر خوردگی عمل می‌کند. با وجود پژوهش‌های متعددی که در زمینه بهینه‌سازی فرایند آلومینیوم‌دهی انجام شده، تأثیر دما با ترکیب پودری ثابت در روش خارج از جعبه سمانتاسیون کم‌تر مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش، پوشش آلومینیومی با استفاده از روش خارج از جعبه سمانتاسیون بر سوپرآلیاژ پایه نیکل اعمال شد. ترکیب پودر مورد استفاده شامل آلومینیوم، فعال‌کننده NH4Cl و پرکننده بی‌اثر آلومینا بود که به نسبت 18، 3 و 79 درصد وزنی به ترتیب مخلوط شدند. فرایند پوشش‌دهی در سه دمای 950، 1000 و 1050 درجه سلسیوس در یک کوره تیوبی با جریان گاز آرگون برای ایجاد محیط خنثی انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش دمای آلومینیوم‌دهی از 950 به 1050 درجه سلسیوس، عمق لایه نفوذی از 32 میکرومتر به 52 میکرومتر افزایش یافت همچنین شدت پیک فاز β-NiAl، که فازی مطلوب برای افزایش مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون است، نیز با افزایش دما از 80% به 100% افزایش یافت. پس از اعمال پوشش، آزمون‌های خوردگی داغ و اکسیداسیون دما بالا برای ارزیابی عملکرد نمونه‌ها انجام شد. آزمون خوردگی داغ به مدت 30 ساعت در دمای 900 درجه سلسیوس با استفاده از نمک‌های خورنده Na2SO4، NaCl و V2O5 انجام گرفت. همچنین، آزمون اکسیداسیون دما بالا به مدت 80 ساعت در دمای 950 درجه سلسیوس در اتمسفر هوا انجام شد. برای ارزیابی ریزساختار پوشش‌ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیف‌نگار تفکیک انرژی (EDS) استفاده شد و ترکیبات فازی با استفاده از پراش‌سنجی پرتو ایکس (XRD) شناسایی شدند. نتایج آزمون خوردگی داغ نشان داد که نمونه‌های بدون پوشش به شدت تخریب شدند، درحالی‌که نمونه‌های آلومینیوم‌دهی شده تخریب کم‌تری داشتند. در مقایسه نمونه‌های آلومینیوم‌دهی شده، نمونه‌ای که در دمای 1050 درجه سلسیوس آلومینیوم‌دهی شده بود، کم‌ترین میزان تخریب و کم‌ترین تغییر وزن را نشان داد. همچنین، نتایج آزمون اکسیداسیون دما بالا نشان داد که لایه اکسیدی پایدار بر سطح نمونه‌های آلومینیوم‌دهی شده تشکیل شده است. بهبود رفتار این نمونه‌ها به دلیل وجود درصد بالاتر فاز NiAl در دمای 1050 درجه سلسیوس است.
فایل: ّFile: تنزيل فایل