Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/36262
Title: ผลของการอบอ่อนต่อสัณฐานและสมบัติเชิงกลของโลหะผสมนิกเกิล-ทังสเตนที่ชุบเคลือบด้วยไฟฟ้า
Other Titles: Effect of annealing on morphology and mechanical properties of electrodeposited nickel-tungsten alloys
Authors: นราศักดิ์ สันวัง
Advisors: ยุทธนันท์ บุญยงมณีรัตน์
ปัญญวัชร์ วังยาว
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email: Yuttanant.B@Chula.ac.th
Panyawat.W@Chula.ac.th
Subjects: โลหะผสมนิกเกิล
ทังสะเตน
โลหะ -- สมบัติทางกล
การชุบเคลือบผิวด้วยไฟฟ้า
Nickel alloys
Tungsten
Metals -- Mechanical properties
Electroplating
Issue Date: 2554
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: วัสดุชุบไฟฟ้านิกเกิล-ทังสเตน (Ni-W) โครงสร้างนาโนเมื่อนำไปใช้งานที่อุณหภูมิสูง ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างจุลภาคและสมบัติเชิงกล โดยงานวิจัยนี้ทำการศึกษาครอบคลุมตั้งแต่การผลิตชิ้นงานชุบไฟฟ้า 3 ประเภท (A, B และ C) ซึ่งมีปริมาณทังสเตน 22, 13 และ 6 at.% ขนาดเกรน 3, 13 และ 56 nm ตามลำดับ รวมถึงการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของสัณฐานและสมบัติเชิงกลของวัสดุภายหลังกรรมวิธีทางความร้อนที่ 700-11000C จากงานวิจัยนี้ทำให้ทราบถึงปัจจัยของกระบวนการผลิตที่ส่งผลต่อสมบัติของวัสดุเคลือบซึ่งเหมาะต่อการใช้งานที่อุณหภูมิสูง โดยที่อุณหภูมิ 700oC พบว่าวัสดุ A (W 22 at.%) มีค่าความแข็งเพิ่มขึ้นจาก 7 GPa เป็น 10.5 GPa ซึ่งเกิดจาก Grain relaxation ระหว่างกรรมวิธีทางความร้อน แต่วัสดุ B และ C (W 13 และ 6 at.%) กลับพบว่าความแข็งลดลงจาก 6 GPa เป็น 5.2 GPa ความแข็งลดลงจาก 4.5 GPa เหลือ 2.1 GPa ตามลำดับ และเมื่อเพิ่มอุณหภูมิเป็น 900 และ 11000C พบว่าวัสดุทุกประเภทมีความแข็งลดลงเกิดจากการโตของเกรน ทั้งนี้จากการตรวจสอบขนาดเกรนพบว่าวัสดุ A มีการโตของเกรนแต่อยู่ในระดับนาโนเมตร โดยที่ B และ C มีการโตเกรนสูงสุดในระดับไมโครเมตร นอกจากนั้นยังพบว่าวัสดุประเภท A ที่ผ่านกรรมวิธีทางความร้อนมีสมบัติความต้านทานการสึกหรอที่ลดลง เนื่องจากเกิด Grain relaxation และกลไกการทดสอบการสึกหรอที่แตกต่างกันของวัสดุที่ชุบเคลือบด้วยไฟฟ้าและวัสดุที่ผ่านกรรมวิธีทางความร้อน จากงานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่านิกเกิล-ทังสเตนชุบไฟฟ้าเมื่อได้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงเกิดการเปลี่ยนแปลงของสัณฐานในลักษณะการโตของเกรนรวมถึงการตกผลึกของเฟสที่สอง ซึ่งส่งผลต่อความแข็งและความต้านทานต่อการสึกกร่อน โดยวัสดุที่ปริมาณทังสเตนสูง (22 at.%) และมีขนาดเกรนระดับนาโนเมตรเหมาะสมในการนำไปใช้งานที่อุณหภูมิสูง เนื่องจากโครงสร้างจุลภาคที่ค่อนข้างเสถียร และมีความแข็งสูงที่อุณหภูมิสูง
Other Abstract: The microstructure and mechanical properties of electrodeposited nanostructured nickel-tungsten (Ni-W) alloys may be influenced by elevated temperatures. In this research, 3 sets of Ni-W alloy coatings (A, B and C), which have 22, 13, and 6 at.% of W, and grain size of 3, 13, and 56 nm, respectively, were fabricated, and the evolution of their microstructure and their mechanical response following annealing at 700-11000C were investigated. With the annealing temperature of 700oC, specimen A (W 22 at.%) showed an increase of hardness from 7 GPa to 10.5 GPa owing to grain relaxation. Specimen B and C (W 13 and 6 at.%) however, showed decrement of hardness from 6 GPa to 5.2 GPa, and from 4.5 GPa to 2.1 GPa, respectively. At 900oC and 1100oC, the hardness of all specimens was reduced due to grain growth, At these stages, grain size of specimen A remained in the nano-regime, while that of B and C now fell into the micro-regime. It was also found that the wear resistance of specimen A declined after heat treatment, and grain relaxation and the dominant wear mechanisms explain the difference in wear performance observed in the as-plated and as-annealed specimens. From this work, it has been thus found that Ni-W alloys experience grain growth and development of new phases, which correspondingly affect their hardness and wear resistance. The alloys with high tungsten content (22 at.%) and nano-sized grains are found suitable for use at elevated temperatures, as they are relatively stable and show high hardness at high temperatures.
Description: วิทยานิพนธ์ (วศ.ม)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554
Degree Name: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: วิศวกรรมโลหการ
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/36262
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2011.741
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2011.741
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
narasak_su.pdf2.91 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.