مطالعه فرآيند نورد و عمليات حرارتي ثانويه به ‌منظور افزايش مقاومت به خوردگي و اصلاح ريزساختار آلياژ Pb-Ca-Sn

كارشناسي ارشد

چكيده يكي از مشكلات مربوط به باتري‌هاي سرب-اسيد خوردگي است كه در صفحه¬هاي آند و كاتد داخل باتري رخ مي‌دهد. در اين پروژه تحقيقاتي، از روش‌هاي عمليات حرارتي آنيل و نورد تجمعي (ARB) براي بهبود خواص مكانيكي و مقاومت به خوردگي در آلياژ سرب-قلع-كلسيم استفاده‌ شده است. از اين رو، در پژوهش فوق، 6 نمونه، با استفاده از روش ARB، ورق‌هاي فلزي با 2، 4، 8، 16، 32 و 64 لايه ساخته‌شد. همچنين بر روي 13 نمونه ديگر عمليات حرارتي آنيل انجام شد كه هشت نمونه به مدت 10 و 20 دقيقه در دماي80، 120، 160 و200 درجه سانتي‌گراد و پنج نمونه ديگر به مدت 30، 60، 90، 120 و 300 دقيقه در دماي 100 درجه سانتي‌گراد در كوره قرار داده شد. با استفاده از آزمون كشش و ميكروسختي خواص مكانيكي از قبيل استحكام تسليم، ازدياد طول و سختي اندازه¬گيري شدند. ويژگي¬هاي مقاومت به خوردگي مانند سرعت خوردگي و جريان خوردگي نيز با استفاده از آزمون تافل اندازه‌گيري شدند و همچنين براي بررسي بيشتر، نمونه‌ها متالوگرافي و شكست نگاري نيز شده¬اند. مطابق آزمون¬هاي نمونه¬هاي ARB، مشاهده شد كه تعداد بيشتر مراحل نورد منجر به كاهش استحكام تسليم (MPa 44/78 به MPa 07/34) و افزايش ازديادطول (%26/20 به %51/111) مي¬گردد. در نمونه‌هاي آنيل شده در دماي ثابت 100 درجه سانتي¬گراد، پس از گذشت 1 ساعت، افزايش استحكام (MPa 85/93 به MPa 85/120) حاصل شد. نمونه‌هايي كه در دماها و زمان‌هاي مختلف آنيل شدند، به‌جز در نمونه¬اي كه به مدت 20 دقيقه در دماي 120 درجه سانتي¬گراد آنيل شد، استحكام تسليم كمتر و شكل‌پذيري بهتري داشتند. بر اساس يافته¬هاي آزمون ميكروسختي، نمونه‌هاي ARB كاهش سختي داشتند. در آزمون تافل، نمونه‌هاي ARB خوردگي كمتري نسبت به نمونه‌هاي آنيل شده داشتند.فرآيند آنيل نيز بر مقاومت به خوردگي تأثيرات مثبت داشته است. بهترين مقاومت به خوردگي در نمونه¬هاي آنيل(نرخ خوردگيmm⁄year2788/1و جريان خوردگي 00011/0 آمپر)، در نمونه¬اي كه به مدت 20 دقيقه در دماي 120 درجه سانتي‌گراد آنيل شده بود، مشاهده شد.

194787

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر رامين هاشمي

ساخت و توليد - شكل دهي

دكتر سيد علي نيكنام