عنوان پایان‌نامه
ایجاد لایه های سطحی حاوی ذرات B,C روی زیر لایه آلومینیومی از طریق ذوب سطحی و مشخصه یابی و ارزیابی رفتار خوردگی آن
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-خوردگی‌وحفاظ‌ت‌ازمواد
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1323;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78494;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1323;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78494
- تاریخ دفاع
- ۰۶ بهمن ۱۳۹۵
- دانشجو
- امیرحسین ذبیحی
- استاد راهنما
- رضا سلطانی
- چکیده
- در پژوهش حاضر کامپوزیت سازی سطحی زیر لایه آلومینیومی 5083، با استفاده از پودر کامپوزیتی B4C Al-5wt.% پیش نشست شده حاصل از پاشش شعله ای پودری (Flame spray)، توسط فرایند جوشکاری قوس تنگستن (TIG) انجام شد. ساختار لایه ها و فازهای حاصل از عملیات کامپوزیت سازی سطحی توسط میکروسکوپ نوری (OM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیف سنجی انرژی پرتو ایکس (EDS) و پراش سنجی پرتو ایکس (XRD) بررسی شد. ریز سختی زیر لایه و نمونه کامپوزیت سازی سطحی شده و همچنین خواص سایشی آن ها با استفاده از آزمون پین روی دیسک مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به منظور بررسی رفتار خوردگی زیر لایه آلومینیومی 5083 و نمونه کامپوزیت سازی سطحی شده، آزمون های پلاریزاسیون خطی (PDP) و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) در محلول wt%3/5 سدیم کلراید در دمای محیط انجام شدند. نتایج به دست آمده افزایش سختی به مقدار 1/7 برابر زیر لایه (از 76 ویکرز به 129 ویکرز) پس از ذوب سطحی و 4/1 برابر زیر لایه (به 311 ویکرز) پس از کامپوزیت سازی سطحی را نشان داد. این افزایش، در نمونه‌های ذوب سطحی (اصلاح ساختاری) شده به دلیل تغییر ریزساختار آلومینیوم 5083 و در نمونه کامپوزیت سازی سطحی شده به دلیل وجود ذرات B4C و تشکیل فازهای سخت بود. از طرفی بهبود در خواص سایشی در اثر کامپوزیت سازی سطحی مشاهده گردید، به طوری که برای نمونه کامپوزیت سازی سطحی شده نسبت به آلومینیوم 5083 مقدار کاهش وزن تا 3 برابر کاهش و ضریب اصطکاک نیز از 0/77 به 0/51 افت پیدا کرد. با توجه به نتایج حاصل از آزمون های خوردگی، تغییر در پارامترهای حاصل بیانگر افت مقاومت به خوردگی پس از کامپوزیت سازی سطحی توسط فرایند جوشکاری قوس تنگستن بود، به طوری که جریان خوردگی از µA/cm2 0/79 برای زیر لایه آلومینیومی به µA/cm2 4 برای نمونه کامپوزیت سازی سطحی شده افزایش پیدا کرد. این افت با توجه به وجود ذرات B4C و ترکیبات بین فلزی تشکیل شده در سطح لایه کامپوزیتی اتفاق افتاد.
- Abstract
- In this study, surface compositing of Al5083 by tungsten inert gas (TIG) welding and pre-deposition of layers containing Al-5wt. %B4C via thermal spraying method (Flame Spray) was investigated. Microtructure of surface layers and formed phases were evaluated by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) equipped with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD). Microhardness and wear properties of the substrate and composited surfaces were conducted by pin on disk test. Studying the corrosion behavior of substrate and composited surfaces were investigated by the potentiodynamic polarization (PDP) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in solution of 3.5wt. %NaCl at ambient temperature. Microhardness of the remelted layers and the composited layers respectively improved up to 1.7 times and 4.1 times in comparison with aluminum substrate. This increase in remelted surfaces was due to changes in the microstructure of Al5083 and in composited surfaces was due to the formation of B4C particles and hard phases. Pin on disk results showed decreasing weight loss for composite layers up to 3 orders compared to substrate .In addition decreasing coefficient of friction as compared with substrate was showed improvement of wear behavior. According to the results of corrosion tests, changes in the parameters represented a reducing corrosion properties after surface compositing by gas tungsten arc welding process. So that the corrosion current of 0.79 ?A/cm2 for substrate to 4 ?A/cm2 for composited surfaces increased. This reducing was occurred due to the B4C particles and intermetallic compounds formed on the surface of the composite layers. Keywords: Gas tungsten arc welding, Al5083, B4C, Surface compositing, Microhardness, Wear, Corrosion.
