تاثير اندازه دانه زيرلايه آلومينيم بر خواص فيزيكي، مكانيكي و مقاومت به خوردگي پوشش آندايزينگ

كارشناسي ارشد

هدف از اين تحقيق بررسي تاثير مقدار تغيير شكل پلاستيك شديد و عمليات پيرسازي پس از آن در خواص خوردگي، فيزيكي و ساختار لايه آندي است. به اين منظور شرايط الكتروشيميايي آندايزينگ براي كل نمونه¬ها يكسان انتخاب شد. در ابتدا براي بدست آوردن شرايط بهينه آندايزينگ، تاثير حالت ولتاژ پالسي اعمالي و زمان آندايزينگ بررسي شد. مشاهده شد در حالت ولتاژ پالسي مثبت در بازه¬هاي زماني toff در الكتروليت جريان منفي برقرار مي¬شود. به همين منظور از ولتاژ پالسي مثبت براي مرحله اول آندايزينگ استفاده شد. در حالت پالسي مثبت, معكوس و مستقيم در زمان آندايزينگ ثابت به ترتيب قطر حفرات كاهش يافته و رفتار خوردگي بهبود يافت. اما در حالت پالسي مستقيم قطر حفرات بصورت تناوبي بوده كه با توجه به حضور ذرات فاز ثانويه و رسوب¬ها در زمينه زيرلايه آلومينيم 6063، باعث غيريكنواختي بيشتر لايه آندي مي¬شود. در نتيجه براي ايجاد رفتار خوردگي بهتر در مرحله دوم آندايزينگ از حالت پالسي معكوس استفاده شد. مشاهده شد با افزايش زمان آندايزينگ قطر حفرات افزايش يافته و رفتار خوردگي تضعيف مي¬شود. به همين منظور مرحله اول و دوم آندايزينگ هر دو به مدت 90 دقيقه انجام شدند. در مرحله بعدي نمونه¬هاي ECAP شده و پيرسازي شده در شرايط ثابت آندايز شدند. مشاهده شد در نمونه¬هاي ECAP شده، با افزايش مقدار تغيير شكل نظم ساختار آندي و و درصد تخلخل آن كاهش پيدا مي¬كند، ولي قطر حفرات تقريبا ثابت باقي مي¬ماند. علت كاهش درصد تخلخل، افزايش مرزها با ساختار متراكم است. در نمونه¬هاي پيرسازي شده مشاهده شد در اثر پيرسازي نظم تا حد زيادي افت كرده و گودال¬هايي در ابعاد نانو در ساختار تشكيل مي¬شود. تشكيل اين گودال¬ها در انعكاس نوري لايه آندي تاثير داشته و سبب تشكيل لايه¬اي تيره¬تر نسبت به نمونه¬هاي پيرسازي نشده مي¬شود. همچنين مشاهده شد با افزايش مقدار تغيير شكل پلاستيك در نمونه¬هاي ECAP شده قبل و بعد از پيرسازي، مقاومت به خوردگي حفره¬اي شدن و مقاومت به خوردگي امپدانس در زيرلايه آلومينيم افزايش مي¬يابد. مقاومت به خوردگي حفره¬اي شدن در نمونه¬هاي ECAP شده پس از پيرسازي نسبت به قبل از پيرسازي افت پيدا كرد. چون در اثر پيرسازي ذرات فاز ثانويه و رسوب¬ها درشت¬تر مي¬شوند. تاثير مثبت ريزتر شدن ذرات فاز ثانويه و رسوب¬ها در رفتار خوردگي بيشتر از تاثير منفي افزايش نابجايي¬ها و مرزsدانه¬ها در رفتار خوردگي بوده و سبب افزايش مقاومت به خوردگي امپدانس شده است. ميكرو سختي زيرلايه آلومينيم با افزايش تعداد پاس تا 4 پاس افزايش يافته و پس از آن تقريبا ثابت باقي ماند. در اثر پيرسازي نيز ميكرو سختي زيرلايه افزايش پيدا كرد. تاثير كاهش اندازه ذرات فاز ثانويه و رسوب¬ها و همچنين افزايش نابجايي¬ها و مرزدانه¬ها در رفتار خوردگي لايه آندي مشابه با رفتار خوردگي زيرلايه آلومينيم است. مشاهده شد با افزايش مقدار تغيير شكل پلاستيك زيرلايه آلومينيم در نمونه¬هاي ECAP شده قبل و بعد از پيرسازي، مقاومت به خوردگي حفره¬اي شدن و مقاومت به خوردگي امپدانس لايه آندي افزايش يافت. چون با افزايش مقدار تغيير شكل پلاستيك، مناطق بدون پوشش آندي بعلت كاهش اندازه ذرات فاز ثانويه و رسوب¬ها كاهش يافته و لايه آندي يكنواخت¬تر شد. مقاومت به خوردگي حفره¬اي شدن لايه آندي در نمونه¬هاي ECAP شده پس از پيرسازي نسبت به قبل از پيرسازي افت پيدا كرد. چون در اثر پيرسازي ذرات فاز ثانويه و رسوب¬ها درشت¬تر مي¬شوند و گودال¬هاي تشكيل شده در ابعاد نانو افزايش مي¬يابد. در نتيجه منطقه بدون پوشش آندي افزايش يافته و سبب تضعيف رفتار خوردگي مي¬شود. مشاهده شد انعكاس نوري لايه آندي در اثر پيرسازي زيرلايه آلومينيم بعلت درشت شدن رسوب¬ها و ذرات فاز ثانويه و در نتيجه تشكيل شدن گودال¬هايي در ابعاد نانو كاهش پيدا كرده و لايه آندي تشكيل شده نسبت به نمونه پيرسازي نشده تيره¬تر است. سختي لايه آندي تشكيل شده نيز در اثر افزايش تعداد پاس زيرلايه آلومينيم 6063 و پيرسازي پس از آن افزايش پيدا كرد.

191052

دانشگاه علم و صنعت ايران

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

دكتر سلطانيه - دكتر ايواني