DEVELOP HARD CA-PVD COATING OF CrNiAlSiN FOR HIGHER WEAR-RESISTANT COATING IN INTERNAL COMBUSTION ENGINE. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF E-print.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 15 August 2024. Download (7MB)

Arabic Abstract

تهدف هذه الرسالة لابتكار مادة طلاء جديدة تمتاز بالصلابة والمقاومة العالية للتآكل لاستخدامها في محركات الاحتراق الداخلي للسيارات. ذلك أن أجزاء محركات الاحتراق الداخلي وخصوصا الاسطوانات الداخلية، تتعرض لحرارة وضغط شديدين، مما يستلزم مادة طلاء ذات صلابة عالية ومعدل تآكل منخفض. وهذه المشكلات التي تتعرض لها الاسطوانات الداخلية تتسبب في كثير من المشكلات التي تنقص من العمر الافتراضي لمحركات الاحتراق الداخلي فضلا عن المشاكل البيئية جراء الانبعاثات الضارة لتلك المحركات. في هذا البحث تم تطوير مادة طلاء جديدة أساسها عنصر الكروميوم مع إضافة كميات بنسب قليلة من عناصر السيلكون والنيكل والألمونيوم. هذه المادة استخدمت كطلاء باستخدام تقنية التبخير الفيزيائي لمقاومة تلك المشاكل الناتجة من محركات الاحتراق الداخلي، ومن ثم تم قياس الخواص الفيزيائية لها، بالإضافة إلى الاختبارات الميكانيكية التي أجريت عليها لقياس مدى كفاءة تلك المادة. لوحظ من نتائج التجارب أن الصلابة بعد الطلاء قد تحسنت بشكل كبير، فقد زادت من 211.9 HV للركيزة إلى 3115 HV وهي القيمة المتوسطة لجميع لعينات المطلية. لوحظ أيضا أن الطلاء كان مفيدًا في تقليل عمق التآكل. بالإضافة إلى أن معدل التآكل قد انخفض في جميع العينات المطلية، إلّا أنّ العينة المطلية ذات السطح الأخشن أظهرت أفضل النتائج، فقد قللت من معدل التآكل 38 مرة

English Abstract

2 The internal combustion (IC) engine is the type of engine utilized in transport vehicles in the automobile sector because it is more compact than an external combustion engine and requires less space. On the other hand, IC engines are the greatest consumers of fossil fuels in the world due to the high wear of their components [1]. Thus, the major challenge in the sector of automobiles regarding IC engines is to increase the wear resistance. Decreasing the resistance of the wear effects negatively on the performance of IC engine, oil consumption, and lifetime of IC engine [2]. These problems cause critical environmental issues around the world such as global warming, cleaning the forested land, reduction of the ozone layer, air pollution that causes photochemical smog, and acidification. So, there is a need to address the problem of the high wear rate to improve the performance of motors or engines as they are like the heart of vehicles. Researchers are trying to find solutions to increase the efficiency of IC engines and address this problem. Improving the performance of IC engines is still a hot topic for researchers. This work is a trial to enhance IC engine performance from the perspective of materials and surface engineering. The way of the experiment is to use CA-PVD to coat CrNiAlSiN on different conditions of the surface of cast iron which the material used in the cylinder of IC engine investigated. Additionally, the characterization, metallurgical, mechanical, and tribological properties of the coating are studied.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Engineering Mechanical
Department:	College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering
Committee Advisor:	Sarhan, Ahmed
Committee Members:	Sarhan, Ahmed and Ali, Usman and Hussain, Mohamed
Depositing User:	MOHAMED ABDELAZIZ (g201475420)
Date Deposited:	20 Aug 2023 06:38
Last Modified:	20 Aug 2023 06:38
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142477