سختي سازي سطحي آلياژهاي مس با استفاده از پوشش WC-Co-Cr و تاثير مورفولوژي زبري هاي سطحي بر استحكام چسبندگي پوشش به زير لايه مسي

HVOF thermal spray WC-Co-Cr coating on copper; investigation of the effect of the surface roughness on adhesion strength of coating

در اين تحقيق به منظور افزايش سختي و مقاومت به سايش قالب هاي مسي پوشش WC-Co-Cr بر روي آلياژ مس-زيركونيوم به روش HVOF اعمال شد. در ادامه اثر مورفولوژي سطحي زيرلايه بر استحكام چسبندگي پوشش WC-Co-Cr مورد بررسي قرار گرفت. به همين منظور سه نمونه مس-زيركونيم، در شرايط مختلف مورفولوژي سطحي مورد بررسي قرار گرفت. در نمونه اول پوشش WC-Co-Cr بدون آماده سازي سطحي زير لايه رسوب داده شد. در نمونه هاي دوم و سوم، زيرلايه قبل از پوشش دهي، به ترتيب توسط آلومينا و كاربيد سيليسيم ماسه پاشي شدند. هر كدام از ماسه ها باعث به وجود آمدن زبري هايي با مورفولوژي متفاوت بر روي سطح نمونه هايي مسي شدند. براي بررسي اثر مورفولوژي زبري ها بر استحكام چسبندگي، همه پارامترهاي ماسه پاشي براي هر سه نمونه يكسان در نظر گرفته شدند، تا فقط اثر مورفولوژي زبري حاصل از ماسه پاشي بر نتايج چسبندگي موثر باشد. براي مطالعه اندازه و مورفولوژي زبري از ميكروسكوپ الكتروني و دستگاه زبري سنجي استفاده شد. نتايج نشان داد كه زير لايه مسي ماسه پاشي نشده استحكام چسبندگي بهتري نسبت به نمونه هاي ديگر دارد.

In this study in order to enhance the surface hardness and wear resistance of copper mold, the WC-Co-Cr coating was applied by the High Velocity Oxygen Fuel (HVOF) thermal spray method on copper-zirconium alloy substrate and the influence of surface roughness on adhesion strength of coating was investigated. In order to study the surface roughness, three samples with different surface roughness selected as substrate. First sample has no surface treatment such as sand blast before spray coating. Second and third sample were sand blasted with alumina and silicon carbide respectively with same sand blast parameters. The strength of coating was measured by standard adhesion test. Sand blast with different sand caused to formation roughness with different morphology on surface of copper samples. To study the effect of roughness morphology on adhesion strength of coatings, scanning electron microscopy and roughness profile meter were used. Result shows that sample without sand blast have best adhesion strength.