آشنایی با پوشش های مقاوم به حرارت در دمای بالا

به وجود آوردن پوششی مقاوم به حرارت در دمای بالا، به خصوص محافظت از قطعات داغ جهت به دست آوردن بیشترین بازدهی موضوع بسیار مهمی می‌باشد. جهت افزایش توان دستگاه‌ها بایستی بتوان دمای کاری آنها را افزایش داد، که این مستلزم داشتن سطحی مقاوم به خوردگی و اکسیداسیون در دمای بالا و طراحی‌های خاص و توسعه مواد جدید می‌باشد.
بسیاری از مواد مهندسی برای استفاده در دمای بالا، مقاومت اکسیداسیون کافی را ندارند. فلزات دیر گداز مثل Mo و W نیز به دلیل تشکیل اکسیدهای فرار، سریعاً اکسید می‌گردند. Ta و Nb دارای قابلیت انحلال بالایی برای اکسیژن هستند. فولادهای ساده کربنی تشکیل اکسیدهای غنی از آهن را می‌دهند که با سرعت غیر قابل قبولی رشد می‌کنند. در اکثر آلیاژهای پایه نیکل و کبالت با تغییر ترکیب شیمیایی نمی‌توان بهینه‌ترین خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون را از آنها گرفت، لذا برای حل این مشکل از پوشش‌هایی با عناصر فعال که مقاومت به اکسیداسیون بالایی دارند استفاده می‌شود.
به طور کلی پوشش‌های مورد استفاده در دمای بالا را می‌توان به عنوان لایه‌ای سطحی روی مواد معرفی نمود که می‌تواند سرامیکی و یا فلزی باشد. پوشش‌های بکار رفته روی مواد در دمای بالا مانند سدهای خنثی و بی اثر عمل نمی‌کنند بلکه از طریق واکنش با اکسیژن محیط و ایجاد یک شکل متراکم باعث حفاظت می‌شوند. این پوشش‌ها باید حاوی عناصری چون Al ، Cr ، Si باشند تا به طور پیوسته لایه‌های جدیدی در ازای لایه‌های تخریب شده در اثر سیکل‌های حرارتی جایگزین نمایند. لذا با توجه به این مکانیزم حفاظتی، عمر کاربردی یک پوشش توسط میزان قابلیت آن در جهت تشکیل لایه محافظ و حفظ و جایگزین نمودن لایه‌های مورد نیاز معین می‌گردد.

برای دانلود متن کامل کلیک کنید