عنوان مقاله: ارزيابی اكسايش تكدماي لايه سطحي كامپوزيتي ايجاد شده بر زير لايه تيتانيم خالص تجاری[1]
هدف تحقیق:
بررسی رفتار اکسیداسیون تکتدما (isothermal oxidation) در دمای 700 درجه سلسیوس روی یک لایه کامپوزیتی سطحی ایجاد شده روی زیرلایه تیتانیوم خالص تجاری با استفاده از پودر نیترید بور (BN) و روش جوش قوسی تنگستن (TIG).
روش تحقیق:
- آمادهسازی نمونهها:
- استفاده از ورق تیتانیوم خالص تجاری.
- لایهگذاری پودر مخلوط BN و تیتانیم (نسبت 20:80) با چسب PVA.
- خشککردن لایه پیشنشانده و سپس ذوب سطحی با قوس تنگستن در محیط آرگون.
- آنالیز و آزمونها:
- XRD (پراش پرتو X) برای تعیین ساختار بلوری.
- SEM (میکروسکوپ الکترونی روبشی) برای مشاهده مورفولوژی و ریزساختار.
- EDS برای آنالیز عنصری.
- آزمون اکسایش تکتدما در 700°C در زمانهای 10، 30، 50 و 70 ساعت.
یافتههای کلیدی:
- ترکیب فازها و ساختار لایه:
- در لایه سطحی ترکیبات بلوری TiN، TiB، Ti3B4 مشاهده شدند.
- فاز TiN به صورت دندریتی و ترکیبات بر پایه بور بین دندریتها شناسایی شد.
- ظاهر زرد طلایی لایه سطحی نیز ناشی از حضور TiN است.
- رفتار اکسیداسیون:
- لایه اکسیدی تشکیلشده روی نمونههای دارای لایه کامپوزیتی:
- نازکتر، چسبندهتر و متراکمتر نسبت به تیتانیم خالص است.
- از جنس روتیل (TiO₂) بوده و ترکهای کمتری دارد.
- در مقابل، لایه اکسیدی روی تیتانیم خالص:
- ضخیمتر، دارای ترک و جداشونده از زیرلایه است.
- دلیل این ضعف، نسبت بالای Pilling-Bedworth و تنشهای کششی در مرز اکسید-فلز است.
- مقاومت به اکسایش:
- حضور فاز TiN در مرز لایه کامپوزیت با اکسید، نفوذ اکسیژن را کاهش داده و مقاومت به اکسایش را افزایش میدهد.
نتیجهگیری:
- استفاده از پودر BN و روش جوش قوسی تنگستن باعث ایجاد لایهای مقاوم در برابر اکسایش روی تیتانیم خالص شد.
- این لایه بهطور مؤثری نفوذ اکسیژن را کاهش داده و باعث بهبود عملکرد در دمای بالا میشود.
- میتوان از این روش برای بهبود خواص سطحی تیتانیوم در کاربردهای دمای بالا بهره گرفت.
فایل ضمیمه
[1] روحالله یزدی، سید فرشید کاشانی بزرگ، لیلا معظمی
بدون دیدگاه