بررسی تاثیر زیرلایه فولادی در تشکیل پوشش های کاربیدی کروم و وانادیم با روش نفوذ فعال حرارتی

محورهای موضوعی : روش ها و فرآیندهای نوین در تولید

علی اکبر قادی ¹ , حسن ثقفیان ² , منصور سلطانیه ³

1 - دانشجو دکترا/ دانشگاه علم و صنعت ایران
2 - استاد/ دانشگاه علم وصنعت ایران
3 - استاد/ دانشگاه علم و صنعت ایران

تاریخ دریافت : 1395/09/17 تاریخ پذیرش : 1397/03/28 تاریخ انتشار : 1397/04/01

کلید واژه: پوشش کاربید کروم و وانادیم, نفوذ فعال حرارتی, زیرلایه فولادی, حمام اکسیدی و فلزی,

چکیده مقاله :

در این تحقیق، به بررسی تاثیر زیرلایه در تشکیل پوشش های کاربیدی کروم و وانادیم با استفاده از روش نفوذ فعال حرارتی پرداخته شده است. پوشش دهی روی زیرلایه H13 در دو حمام اکسیدی و فلزی با نسبت مولی کروم به وانادیم 3، در دمای 1000 درجه سانتیگراد و مدت زمان 14 ساعت صورت گرفته است. نتایج نشان داد فازهای کاربیدی پوشش شامل کاربیدهای کروم (Cr7C3، Cr3C2)، کاربید وانادیم (V8C7) و همچنین فاز Cr2VC2 بود. ضخامت پوشش تشکیل شده روی نمونه H13 در حمام فلزی و اکسیدی به ترتیب برابر 5/0±5/8 و 5/0±5/6 µm بود. میزان مناطق غنی از وانادیم به مناطق غنی از کروم تشکیل شده به عنوان پوشش روی زیرلایه H13 کمتر از میزان مولی نسبت وانادیم به کروم در حمام فلزی بود. نتایج پوشش دهی در این تحقیق با نتایج مربوط به پوشش دهی در شرایط یکسان روی فولاد ساده کربنی CK45 مقایسه شد. ضخامت پوشش و درصد توزیع مناطق غنی از کروم و وانادیم به شدت تحت تاثیر نوع زیرلایه بوده ولی درصد توزیع عناصر در سطح مقطع پوشش تحت تاثیر زیرلایه نبود.

چکیده انگلیسی:

In this research, the effect of substrate on the formation of chromium- and vanadium carbide coating was studied by thermal reactive diffusion. The substrate of H13 steel was coated in two kinds of metal and oxide bath with molar ratio of Cr/V=3 for 14 hour at 1000˚C. Carbide coatings including chromium carbide (Cr3C2, Cr7C3), vanadium carbide (V8C7) and the complex carbide phase of Cr2VC2 were formed on H13 steel. The thickness of the carbide coating was 8.5±0.5 µm and 6.5±0.5 µm, respectively in metal bath and oxide bath. The amount of vanadium- to chromium- rich regions in the carbide coating was less than the ratio of vanadium to chromium content in the metal bath. The results of coating in the present study was compared to the results of coating in a similar condition on Ck45 steel. The type of substrate had an important role on the coating thickness and the phase distribution of vanadium- and chromium- rich regions. However, the element distribution in the coating was not affected by the kind of substrate.