ارزیابی مقاومت به سایش پوشش‌های Al2O3 و کامپوزیتی Al2O3-Y2O3 ایجاد شده به روش پاشش پلاسمایی اتمسفری

مهندسی متالورژی و مواد

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 25 مرداد 1404   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jmme.2025.92886.1200

نویسندگان

حسین آقاجانی¹؛ سعید تقی‌رمضانی^{* 2}؛ ضیاء والفی³؛ مسعود میرجانی⁴

¹مجتمع مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر. تهران.ایران

²سطح و پوشش، پژوهشکده مواد فلزی، مجمتمع مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر. تهران. ایران

³مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت. دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

⁴مجتمع مواد و فناوریهای ساخت. دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش، پوشش‌های آلومینای میکرونی و کامپوزیت Al2O3-20%Y2O3 به‌ روش پاشش پلاسمایی اتمسفری اعمال شدند. هدف از این کار بررسی تأثیر افزودن فاز ثانویه‌ی ایتریا بر ریزساختار، سختی و استحکام چسبندگی پوشش‌های آلومینایی بود. ارزیابی پوشش‌ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش‌سنجی پرتوایکس، آزمون ریزسختی و استحکام چسبندگی انجام شد. همچنین به‌منظور بررسی رفتار سایشی پوشش‌ها از آزمون سایش پین روی دیسک از نیروهای 2، 10 و 20 نیوتن استفاده شد. نتایج نشان دادند سختی پوشش‌ آلومینا 110 ویکرز از کامپوزیت آن با اکسید ایتریم بیشتر بوده در حالیکه استحکام چسبندگی پوشش‌ کامپوزیتی Al2O3-20%Y2O3، MPa 6/4 بیشتر از پوشش آلومینای خالص است و دلیل این امر، چسبندگی بهتر اسپلت‌ها ناشی از اتصالات شیمیایی ایتریا و آلومینا در پوشش‌های کامپوزیتی است. همچنین در پوشش کامپوزیتی، اگرچه سختی کمتری نسبت به پوشش تک‌جزئی آلومینا داشت، اما مقدار تافنس بالاتر و ریزساختار بهتر آن اثر غالبی دارد و منجر به بهبود عملکرد مقاومت به سایش آن در برابر ساینده کاربید تنگستن شد. علاوه بر این داده‌های کاهش وزن نیز نشان داد که پوشش کامپوزیتی عملکرد بهتری را در مقاومت به سایش در تمام نیروهای آزمون دارد.

کلیدواژه‌ها

آلومینا؛ فاز ثانویه ایتریا؛ پاشش پلاسمایی اتمسفری؛ مقاومت به سایش؛ ریزسختی؛ چسبندگی

مراجع