MECHANICAL PROPERTIES OF THERMAL SPRAY COPPER ALLOYS COATINGS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF MECHANICAL_PROPERTIES_OF_THERMAL_SPRAY_COPPER_ALLOYS_COATINGS_LAST_VERSION.pdf Download (4MB) | Preview

Arabic Abstract

الطلاء المعدني بالنحاس وسبائكه يستخدم على نطاق واسع لعدة تطبيقات في المجالات الصناعية والطبية لخدمة وظائف مختلفة مثل مقاومة التآكل، و غيرها. في الاونة الاخيرة، أثبتت بعض التجارب ان طلاءات النحاس و سبائكه لها القدرة علي قتل الجراثيم، و لذك يمكن استخدامها كطلاءات مضاده للجراثيم في المستشفيات و المرافق العامة. في هذه الرسالة، يتم دراسه خواص المادة المجهرية والخواص الميكانيكية وهي قوة التصاق، والصلابة، ومقاومة المادة للخدش عن طريق التجارب المعملية لاربع طلاءات معدنية نحاسية مختلفة و هي النحاس الخالص والنحاس مع 4 ٪ من القصدير والنحاس مع 17 ٪ من النيكل و 10 ٪ من الزنك والنحاس مع 17 ٪ من الالمنيوم و 1 ٪ من الحديد. كل هذه المواد مطلية علي اقراص من الفولاذ المقاوم للصدأ قطرها 25 مم. تم تصنيع هذه العينات بواسطه الطلاء بالرش الحراري في المركز المتقدم لتكنولجيا الطلاء بجامعة تورنتو في كندا. لدراسة الخواص المجهرية لهذه المواد، تم إستخدام المجهر الإلكتروني ) SEM (. أيضا تم قياس خشونة السطح أيضا باستخدام جهاز قياس السطح ثلاثي الأبعاد ( profilometer 3D (. أما فما يتعلق بالخواص الميكانيكية فقد تمت دراسة قوة التصاق باستخدام إختبار السحب العمودي للإتصاق، في يين تمت دراسه صلابة المواد و مقاومتها للخدش باستخدام اختبار التسنن ) indentation ( و اختبار الخدش على التوالي. تبين أن طلاء سبيكة النحاس مع 17 ٪ من الالمنيوم و 1 ٪ من الحديد لديها أعلى قوة التصاق و صلابة، ومقاومة للخدش بين جميع السبائك الاخري. كما وجد أن قوة التصاق تقل كلما يزيد سمك الطلاء، في يين أن صلابة الخدش تزيد مع زيادة سمك الطلاء. وفقا لذلك، تمت مقارنة ومناقشة هذه الطلاءات وتأثير سمكها علي الخواص الميكانيكية

English Abstract

Thermally sprayed Copper and Copper Alloys coatings are among the widely applied coating materials for several industrial and medical applications to serve various functions such as corrosion resistance, wear resistance. Along with silver, copper and copper alloys coatings are recently being utilized for antibacterial coating applications. In the present study, microstructure and mechanical properties, namely, adhesion strength, hardness, and scratch resistance of Cu, Cu 4%Sn, Cu 17%Ni 10%Zn (German Silver) and Cu 17%Al 1%Fe (Aluminum Bronze) are investigated experimentally. All coatings are deposited on stainless steel substrate disks of 25mm diameter using Wire Arc spraying technique at the center of advanced coating technologies (CACT), University of Toronto. SEM is used to study the microstructure of the coatings. Surface roughness is also measured using 3D profilometer. Adhesion strength is evaluated using pull-off adhesion test, whereas hardness and scratch resistance are investigated using instrumented micro-indentation and micro-scratch tester respectively. It was found that Cu 17%Al 1%Fe has highest adhesion strength, hardness, and scratch resistance among all tested compositions. It also found that the adhesion strength decreases as the coating thickness increases, whereas scratch and indentation hardness increases with the thickness of the coating. Comparison and discussion of these coatings and the effect of their thickness are presented accordingly.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Mechanical
Department:	College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering
Committee Advisor:	Al-Athel, Khaled
Committee Members:	Arif, Abul Fazal and Akhtar, Syed Sohail
Depositing User:	MOHAMED MOHAMED IBRAHIM (g201402440)
Date Deposited:	05 Jun 2016 07:25
Last Modified:	01 Nov 2019 16:34
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140007