مواد و ساخت پیشرفته

سایش فرسایشی زمانی اتفاق می‌افتد که ذرات سخت حمل شده در جریانی از سیال (گاز یا مایع) به سطح اجزا برخورد کنند. رایج­ترین تکنیک­ها، استفاده از مواد مقاوم در برابر سایش یا صرفاً تغییر خواص مواد مانند سخت کاری سطح می­‌باشد. همچنین می توان با جدا نگه داشتن سطوح از یکدیگر از سایش جلوگیری کرد. که معمولاً برای این منظور از روغن و گریس استفاده می­شود. روش سوم طراحی بهینه به منظور کاهش سایش است. تفاوت اصلی سایش با خوردگی در این است که سایش شیمیایی هم به واکنش شیمیایی و هم به لغزش دو ماده روی هم نیاز دارد. اما خوردگی ممکن است به دلیل تعامل شیمیایی یا الکتروشیمیایی سطح با محیط رخ دهد. سایش شیمیایی در هوا به طور کلی سایش اکسیداتیو نامیده می شود زیرا اکسیژن محیط خورنده غالب فلزات در هوا است.

سایش در لوله­ های دیگ بخار در دیگ­های بر پایه زغال سنگ یکی از مشکلات جدی است و اغلب منجر به خرابی می­شود. مطالعات اخیر نشان می­دهد، پوشش­ های اسپری حرارتی یکی از راه حل ­های موثر در کاهش فرسایش لوله ­های بویلر می­باشد.

در یک کار پژوهشی جدید، مطالعه مقایسه‌ای سایش نمونه‌های بدون پوشش، پوشش‌دهی شده با HVOF و پوشش‌دهی شده با پاشش سرد فولاد T-91 در شرایط دیگ بخار زغال‌سنگ شبیه‌سازی‌شده انجام شده است.

برای این منظور، پوشش‌های پودری نیکل بر روی زیرلایه رسوب کرده و در زوایای برخورد 30 درجه، 60 درجه و 90 درجه با استفاده از ذرات آلومینا و با استفاده از تستر فرسایش جت هوا تحت ضربه قرار گرفتند.

نتایج آزمایشات نشان داد سایش فرسایشی (با در نظر گرفتن کاهش وزن پوشش) در زاویه برخورد 30 درجه حداکثر بود، در زاویه برخورد 60 درجه کاهش یافت و در زاویه برخورد 90 به حداقل مقدار خود رسید. این رفتار سایش فرسایشی مواد نرم است. نرخ ذرات ساینده در 2 گرم در دقیقه و دمای هوا در 800 درجه سانتی گراد ثابت در نظر گرفته شد. همچنین نشان داده شد پوشش های پاشش سرد می توانند کاهش وزن ناشی از سایش را از 40 تا 60 درصد کاهش دهند.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785322024208

https://cdn.intechopen.com/pdfs/32974/InTech Thermal_sprayed_coatings_used_against_corrosion_and_corrosive_wear.pdf