Description
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาเทคนิคการเคลือบฟิล์มคาร์บอนเสมือนเพชร (DLC) ลงบนชิ้นงานโลหะผสมนิกเกิลอะลูมินัมบรอนซ์ (NAB) เพื่อเพิ่มสมบัติความแข็ง ความต้านทานการกัดกร่อนทางกายภาพและการกัดกร่อนเชิงเคมี และได้ทำการเคลือบฟิล์ม DLC ด้วยเทคนิคแมกนีตรอนสปัตเตอริง RF-PECVD และเทคนิค FCVA ฟิล์ม DLC ถูกวัดความแข็งด้วยเทคนิคนาโนอินเดนเตชันพบว่าชิ้นงานมีความแข็งเพิ่มขึ้นถึงจาก ?3 GPa เป็น ?20 GPa ชิ้นงาน DLC/a-Si/NAB และ DLC/Cr/NAB ผ่านการทดสอบการยึดติดด้วยเทคนิค Scratch test และฟิล์ม DLC สามารถทนต่อการขยายตัวและหดตัวของชิ้นงานได้แม้มีการให้อุณหภูมิสูงถึง 250 oC นาน 1 ชั่วโมง นอกจากนั้นชิ้นงานยังผ่านการทดสอบการกัดกร่อนจากการถูกพ่นด้วยละอองน้ำเกลือเข้มข้น 5 % ติดต่อกันนาน 8 ชั่วโมง สอดคล้องกับผลการวัดการกัดกร่อนเชิงเคมีไฟฟ้า ที่แสดงให้เห็นว่าชิ้นงาน NAB ที่ถูกคลือบด้วยฟิล์ม DLC สามารถลดอัตราการกัดกร่อนในน้ำทะเลความเข้มข้น 3.5 % ลงได้มากกว่า 1000 เท่า ผลการทดสอบการสึกกร่อนจากการกัดเซาะด้วยเครื่อง Jet Impingement โดยศึกษาผลของความเร็วเจ็ตและเวลาการกัดเซาะ พบว่าชิ้นงาน DLC/a-Si/NAB (RF-PECVD) มีการสูญเสียมวลน้อยที่สุด ซึ่งสอดคล้องกับผลการทดสอบความต้านทานการกัดกร่อนที่มากที่สุด และอัตราการสึกหรอที่มีค่าน้อยที่สุด ได้ทำการเคลือบฟิล์ม DLC ลงบนใบพัดปั๊มน้ำหอยโข่งแบบกึ่งเปิด พบว่าฟิล์ม DLC สามารถยึดติดกับชิ้นงานได้ดี ไม่หลุดลอก จึงสามารถลดการสึกหรอและสามารถยืดอายุของชิ้นงานได้นานขึ้น<br><br>The objective of this research is to develop diamond-like carbon (DLC) coatings to increase the hardness, corrosion and erosion resistance of nickel aluminum bronze (NAB). The DLC coatings were deposited by magnetron sputtering, radio frequency-plasma enhanced chemical vapor deposition (RF-PECVD), and filtered cathodic vacuum arc (FCVA). Nanoindentation test was performed to determine the hardness of the coated samples. The results show that the DLC coatings can increase the hardness of NAB from about 3 GPa to 20 GPa. The adhesion of DLC and substrate was measured by scratch tests. The DLC/a-Si/ NAB and DLC/Cr/ NAB samples pass the thermal shock resistance and salt spray tests conducted at a temperature of 250 oC for 1 hour and sprayed with NaCl 5%wt for 8 hours. These results correspond to the corrosion resistance based on the electrochemical test with NaCl 3.5 wt%, which shows that the corrosion rate of the coated samples decreases sharply and is 1000 times lower than that of the uncoated samples. The erosion resistance was investigated using the jet impingement technique. The mixture of water and sand powder was sprayed onto the specimen in the form of a jet. The effects of jet velocity and erosion time were observed. The results show that the DLC/a-Si/ NAB samples have the lowest mass loss, corresponding to the highest corrosion resistance and the lowest wear rate. Finally, the DLC films were coated on the semi-open impeller pump using the techniques RF-PECVD, magnetron sputtering and FCVA. The coated films show no detachment from the NAB sample, indicating good adhesion, which has the potential to reduce wear rate and extend service life.
Date of Publication :
02/2023
Publisher :
สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.)
Category :
รายงานการวิจัย
Total page :
77012 pages
People Who Read This Also Read