KFUPM ePrints

Performance evaluation of (HVOF) thermal spray coating using INCONEL-625 powder

Al-Fadhli, Hussain Yahya (2003) Performance evaluation of (HVOF) thermal spray coating using INCONEL-625 powder. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
3998Kb

Arabic Abstract

يحب أخذ التغليف المعدني ذو السرعة العالية بعين الاعتبار لحماية الأسطح المعدنية من درجات الحرارة العالية والتآكل البيئي إلا أن حماية الأسطح المعدنية ليست السبب الوحيد لاستخدام هذا النوع من التغليف بل الهدف الأساسي هو إطالة عمر هذه الأسطح مما يلعب دوراً أساسياً في إبقاء مكائن الإنتاج الصناعي عاملة بفعالية أكبر ، عوضاً عن تقليل تكلفة الصيانة الدورية . والجدير بالذكر أن هناك عوامل أخرى ذات تأثير رئيسي على خصائص هذا النوع من التغليف وخاصة الجزيئات الغير مذابة ونسبة الأكسجين الموجودة في التغليف . ومن أهم هذه العوامل : كمية البودرة المذابة من مادة انكونيل 625) ومسافة الضخ . ولقد كان الغرض من هذه الرسالة هو دراسة مدى تأثير وفاعلية هذين العاملين على خصائص التغليف المعدني المكون من مادة (انكونيل 625) ؛ علماً بأن هذه العوامل لها تأثير جذري على مسامية التغليف ومدى تحمله لمواجهة التآكل . وهناك تجارب عديدة عملت لتحديد جودة هذا النوع من التغليف مثل ؛ البحث في خصائص جزيئات المواد وقياس نسبة الأكسجين فيها وقياس مدى صلابتها . إضافة إلى ذلك ، فقد أجريت اختبارات على مدى تآكل هذا النوع من التغليف ومدى تحمله لقوة ضغط السوائل الحاملة لجزئيات الرمل كمياه البحر . وعلى هذا يتم تحديد مدى تحمل هذه المادة للظروف البيئية في منطقة الخليج العربي . لقد اتضح من خلال هذه الدراسة أنه كلما ازدادت كمية بودرة (انكونيل 625) المدفوعة إلى جهاز التغليف كلما ازدادت مسامية المنتج ونقصت صلابته ، كما أنه كلما ازدادت مسافة الضخ كلما أعطيت جزيئات التغليف مجالاً أكبر لتفقد طاقتها الحركية ، مما يجعلها تتأكسد وبالتالي تكون أكثر عرضة للتآكل بشكل كبير .

English Abstract

A variety of metallic and ceramic coatings are available to protect metallic surfaces from high temperature, wear, and corrosive environments. These coatings are applied by one of many commercially available thermal spray techniques. In Saudi ARAMCO, high velocity oxygen fuel (HVOF) spraying technique is widely used to enhance erosion and corrosion resistance of steel surfaces and frequently used to repair worn away parts and equipments; which will improve availability and reduce operational cost. There are several setting parameters that can be adjusted by the applicator which can affect the performance of the applied coatings among which the powder feed rate and the spray distance are of prime importance. The aim of the present study is to examine the influence of varying powder feed rates and spray distances on nickel-based alloy powder coatings (Diamalloy-1005) applied on steel substrates using HVOF. For different coatings were produced employing low (5 lb/hr) and high (20 lb/hr) feed rates each sprayed at a spray distance of 9 and 12 inches. A variety of tests were employed to evaluate the performance of the different coating conditions. Micro-structural investigation involved estimating oxide and porosity contents. Mechanical properties of the coatings were characterized by micro-hardness and tensile bonding strength tests. Accelerated corrosion tests and mass loss due to jet impingements tests were carried out to characterize corrosion and erosion resistance. Experimental results suggest that for a given spray distance, the higher powder feed rate was associated with increased porosity contents and lower coating hardness. Coats produced at longer spray distance for a given feed rate exhibited higher oxidation content and lower hardness. Higher corrosion rates and higher mass losses were characteristics of coats produced at the higher feed rate with increased susceptibility at the higher spray distance. Limited bonding strength tests showed that HVOF coatings applied with higher feed rate exhibited lower bonding strength. Coatings applied with lower federate showed bonding strength more than 10,000 Psi.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:June 2003
Date Type:Completion
Subjects:Mechanical
Divisions:College Of Engineering Sciences > Mechanical Engineering Dept
Creators:Al-Fadhli, Hussain Yahya
Committee Advisor:Gasem, Zuhair M.
Committee Members:Mezghani, Khaled and Allam, Ibrahim M. and Bekir, Yilbas S. and Al-Qutub, Amro M.
ID Code:9867
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 16:50
Last Modified:25 Apr 2011 09:27

Repository Staff Only: item control page