بررسي تجربي و مدلسازي استحكام چسبندگي و پيوستگي پوشش WC-10Co-4Cr به روش HVOF پس از فرآيند سنگ‌زني

امروزه كاربرد پوشش ‌هاي سرمت به روش پاشش حرارتي با سوخت اكسيژن در سرعت بالا، HVOF، در صنايع مختلف، بسيار مورد توجه است. زبري سطح پوشش‌ هاي كاربيدي پس از فرآيند پاشش حرارتي، بالاتر از مقادير قابل قبول در شرايط كاربردي است، بنابراين به منظور دستيابي به زبري سطح مطلوب، سطح پوشش توسط فرآيند سنگ‌ زني پرداخت مي‌ شود. در اين مقاله، تأثير تغييرات همزمان سه پارامتر اصلي فرآيند سنگ ‌زني شامل سرعت برش، نرخ پيشروي و عمق برش بر استحكام چسبندگي و پيوستگي پوشش WC-10Co-4Cr به روش HVOF مورد مطالعه قرار گرفت. بدين منظور، براي اولين بار از طراحي آزمايش به روش فاكتوريل كامل براي انجام فرآيند سنگ‌ زني نمونه‌ هاي آزمايشگاهي و از آناليز واريانس براي تعيين پارامترهاي مؤثر فرآيند سنگ ‌زني استفاده شد. استحكام پوشش، توسط تعيين تافنس شكست به روش ايجاد نقطه اثر با فرورونده‌ ويكرز تعيين گرديد. نتايج نشان داد، استحكام چسبندگي و پيوستگي پوشش پس از فرآيند سنگ‌ زني بهبود يافته و با افزايش عمق برش و نرخ پيشروي و كاهش سرعت برش، خواص چسبندگي و پيوستگي پوشش افزايش مي‌ يابند. همچنين ترتيب ميزان تأثير پارامترهاي سنگ ‌زني بر اين خواص عبارتند از: عمق برش، نرخ پيشروي و سرعت برش. در پايان رابطه بين پارامترهاي سنگ‌ زني و خواص چسبندگي و پيوستگي پوشش توسط رگرسيون مدلسازي شد.

Application of cermet coating deposited by High-Velocity Oxygen Fuel (HVOF) has received considerable attention in a variety of industries, nowadays. Since the surface roughness of carbide coatings is higher than the permissible limits under specific conditions, finishing the coated surface by grinding is essential in order to achieve the desired roughness. The present study investigates the effect of simultaneous changes in the grinding parameters including depth of cut, feedrate and cutting speed on the adhesion and cohesion strength of WC-10Co-4Cr coating by HVOF. A full factorial design of experiment was selected for experimental planning and the analysis of variance was employed to find the significant grinding parameters, for the first time. The adhesive and cohesive properties were measured using fracture toughness with Vickers’ Indentation Test. The results showed that adhesion and cohesion strength of WC-10Co-4Cr coating increased after grinding process, and they increased with the increase of the depth of cut and feedrate and the decrease of the cutting speed. The most influencing parameters were the depth of cut, feedrate and cutting speed respectively. At the end of the current study, the relation between the grinding parameters and adhesive and cohesive propertieshas been modeled using regression analysis.