آموزش پوشش دهي به روش نفوذ در حالت جامد

[S.F 24932]

خوردگي يکي از عوامل تخريب سازه ها و قطعات فلزي و از نظر اقتصادي پارامتري هزينه بر است. يکي از روشهاي مهندسي مقابله با خوردگي ، ايجاد پوششهايي با مقاومت بالا در برابر خوردگي بر سطح مورد نظر است.

يکي از روشهاي نوين پوشش دهي روي ، پوشش دهي به روش نفوذ در حالت جامد است که داراي برتري هايي هم از نظر مهندسي سطح و خوردگي و هم از نظر اقتصادي و زيست محيطي نسبت به ساير روشهاي پوشش کاري روي است.با طراحي روش جديد نفوذ در حالت جامد براي پوشش دهي و جلوگيري از خوردگي فولاد و چدن با روي ، عمر قطعات ساخته شده با اين آلياژها تا چند برابر افزايش مي يابد.

مهندسي سطح ، به عنوان دانشي براي تکميل و بهبود خواص سطح در گستره اي از فلزات ، پلاستيک ها، پليمرها و ساير مواد مهندسي جايگاه ويژه اي دارد و به همين دليل همواره شاهد نوآوري و ارتقا در روشهاي مهندسي سطح هستيم.به طور کلي با فرآيندهاي سطح ، خواص سطحي قطعات صنعتي را از لحاظ مقاومت سايشي و مقاومت خوردگي مي توان بالا برد.

پوشش حاصل از روش نفوذي در حالت جامد داراي برتري هاي نسبي در مقايسه با ساير روشهاي ديگر است که از آن جمله مي توان به عدم آلايندگي محيط زيست ، مصرف کمتر انرژي ، سهولت فرايند پوشش کاري ، يکنواختي سطح پوشش ، امکان تشکيل پوششهاي رنگي ، امکان پوشش کاري مناسب شيارها، لبه هاي تيز و منافذ قطعات و بويژه عمر طولاني تر (نرخ خوردگي کمتر) پوشش اشاره کرد. ضمن آن که عمده ترين موارد کاربرد اين روش نوين ، پوشش دهي پيچ و مهره ها، واشرها، بست ها و قطعات داراي منافذ و سوراخ هاي ريز و کوچک در صنايع خودروسازي ، صنايع دريايي و زيردريايي ، قطعات کشاورزي و باغباني ، خطوط انتقال برق و تجهيزات ماهواره اي و مخابرات ، صنايع پتروشيمي و… است.

اين روش براي نخستين بار در دنيا، در سال 2000 ميلادي توسط يک تيم پژوهشي از دانشمندان روسي و به نام اسرائيل (رژيم اشغالگر قدس) تحت عنوان تجاري Distek ابداع و ثبت شد.

پيچيدگي اين روش در تعيين ميزان مواد کمکي ، حرارت مورد نياز و سرعت چرخش قطعات براي پوشش دهي به شمار مي رود.

 

 

منبع : باشگاه مهندسان

[Peyman 16150]

مزاياي نفوذ در حالت جامد

 

در اين شيوه که نخستين بار در سال 2000 ميلادي ثبت شده پودر روي مخلوط با چند ماده کمکي ديگر، در درجه حرارت معين و بدون نياز به ذوب شدن در سطوح فولاد نفوذ مي کند و پوشش محافظ تشکيل مي شود. پيچيدگي اين روش در تعيين ميزان مواد کمکي ، حرارت مورد نياز و سرعت چرخش قطعات براي پوشش دهي به شمار مي رود. در اين تحقيق عمليات پوشش دهي روي بر روي نمونه هايي از جنس فولاد ساده کربني انجام گرفت. از پودر روي هم به عنوان منبع تامين کننده روي ، استفاده شده است.

 

بطورکلي در پوشش دهي به حالت چرخشي ، نمونه به همراه مخلوط پودر در يک محفظه استوانه اي فولادي ريخته مي شود. در واقع اين محفظه توسط يک موتور گرداننده با دور چرخش قابل کنترل در درون يک کوره مقاومتي استوانه اي با سرعت معين چرخانده مي شود. پس از تعيين ترکيب بهينه پودر با توجه به نتايج آزمون پتانسيو استات و مطالعات ريز ساختاري ، در دما و زمان ثابت و سرعت چرخش معين ، به منظور دستيابي به شرايط مناسبي از متغيرهاي موثر در کيفيت پوشش ، فرآيند پوشش دهي صورت مي گيرد؛ سپس پس از تعيين دماي بهينه ، عمليات در مدت زمان هاي مختلف و پس از آن با سرعت چرخش هاي متفاوت انجام مي گيرد. به منظور بررسي امکان پذيري انجام فرآيند پوشش دهي در حالت ساده تر، آزمايش هايي در حالت ثابت انجام مي شود. در اين روش ، ابتدا نمونه هاي آماده سازي شده به همراه پودر فرآيند در جعبه اي از جنس فولاد نسوز قرار مي گيرند و روي آنها با يک ورقه فولادي پوشانده مي شود و در نهايت به منظور جلوگيري از اکسيد شدن پودر با اتمسفر کوره ، سطوح جعبه با مخلوط گل و سيمان نسوز پوشانده مي شود.

 

در واقع در اين روش تشکيل لايه هاي آلياژي آهن - روي باعث کاهش نرخ خوردگي پوشش ايجاد شده مي شود، فاز زتا در آب بندي کردن ترک هاي موجود در لايه مياني (فاز دلتا) و در نتيجه افزايش مقاومت به خوردگي پوشش تاثير مثبت دارد، استفاده از ترکيب بهينه پودر فرآيند باعث افزايش مقاومت به خوردگي پوشش مي شود، استفاده از ترکيب بهينه پودر فرآيند باعث کنترل ضخامت فاز ترد و شکننده زتا مي شود و دستيابي به لايه اي متشکل از سه فاز گاما، دلتا و زتا با روش پوشش دهي نفوذ در حالت جامد به حالت چرخشي امکانپذير است.

 

 

منبع : انجمن علمی متالورژی دانشگاه آزاد کرج