عنوان پایان‌نامه
بررسی خوردگی پوشش آلیاژی ونانو کامپوزیتی بر پاسه کرم ومقاومت به سایش آنها
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-خوردگی‌وحفاظ‌ت‌ازمواد
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1205;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69880
- تاریخ دفاع
- ۰۱ بهمن ۱۳۹۳
- دانشجو
- آراز شیبانی اقدم
- استاد راهنما
- سعیدرضا الله کرم, علیرضا بابائی
- چکیده
- پوشش های کروم سه ظرفیتی به عنوان جایگزین مناسبی برای پوشش های کروم شش ظرفیتی مطرح هستند و مطالعات زیادی بر روی این پوشش ها به منظور بهبود خواص و رفع مشکلات آنها صورت گرفته است. از طرفی خواص و مزایای پوشش های الکترولس به دست آمده از سایر عناصر سبب ترغیب پژوهشگران به ترسیب پوشش کروم سه ظرفیتی به روش الکترولس شده است. در این پژوهش، بررسی های اولیه نشان دادند که کروم با استفاده از شرایط معمول مورد استفاده در سایر حمام ها ترسیب نمی¬شود. انجام آزمایش های مختلف نشان دادند که کروم عنصر خود کاتالیتیکی نیست و حضور عنصری خودکاتالیتیک در محلول برای ایجاد شرایط جهت ترسیب الکترولس اجتناب ناپذیر است. از این رو نیکل برای ایجاد خواص خودکاتالیتیک به عنوان عنصر آلیاژی انتخاب شد. به دلیل سد انرژی بسیار زیاد ترسیب یون کروم (III)، امکان ایجاد این پوشش بدون کمک گرفتن از منبع انرژی خارجی و به صورت الکترولس محض حتی در حضور عامل خودکاتالیتیک در محلول وجود نداشت، و در از رکتیفایر برای کمک به ترسیب، استفاده شد. برای مشخص شدن تاثیر هیپوفسفیت سدیم بر ترسیب کروم و اندازه گیری سهم الکترولس، یکبار محلول حاوی یون کروم و نیکل به تنهایی و بار دیگر محلول کروم و نیکل به همراه هیپوفسفیت سدیم به کمک جریان خارجی آبکاری شدند. محاسبه بازده جریان نشان داد که حضور هیپوفسفیت سدیم در محلول باعث افزایش پنجاه درصدی بازده جریان شده است. بررسی خواص خوردگی و سایش آلیاژ های Cr-Ni و Cr-Ni-P نشان داد که به ترتیب نمونه های آبکاری شده در دانسیته جریان های 19 و 14 آمپر بر دسی متر مربع بهترین خواص را دارند و حتی نمونه Cr-Ni-P آبکاری شده در دانسیته جریان 14 آمپر بر دسی متر مربع خواص بهتری نسبت به آلیاژ Cr-Ni دارد. افزودن نانو ذرات TiO2 به محلول Cr-Ni-P نیز سبب ریز دانه شدن پوشش در ابعاد نانو شده و آزمون امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که حضور TiO2 باعث ایجاد یک لایه متراکم بر روی زیر لایه و یک لایه متخلخل بر روی سطح شده است. با وجود بهبود خواص خوردگی این پوشش نسبت به پوشش بدون نانو ذرات، به دلیل متخلخل بودن سطح، از خواص سایشی ضعیف تری برخوردار می باشد. کلمات کلیدی: پوشش آلیاژی Cr-Ni , Cr-Ni-P , Cr-Ni-P-TiO2 ، خواص خوردگی، خواص سایشی، آبکاری الکتریکی
- Abstract
- Despite of great corrosion and tribological properties of Cr (VI), the utilization of chromium (VI) is extremely restricted due to its hazards for environment. Therefore, the objective of this study was to replace Cr (VI) with less hazardous coating such as Cr (III) and Ni (II). In this study, Cr-Ni, Cr-Ni-P and Cr-Ni-P-TiO2 alloy coatings were electrodeposited in Cr (III) contained bath using various current densities. The effects of current density on deposition rate, morphology and chemical composition of the coatings were investigated. Potentiodynamic polarization and EIS (electrochemical impedance spectroscopy) tests in 3.5% NaCl solution were used to evaluate corrosion properties of the coatings. Tribological behavior of the coatings were also studied by means of ball-on-disc method. The results showed an optimum range of current densities, in which the deposition rate was low. Ni-Cr alloy surface roughness along with Cr content was optimized by increasing the current density. The corrosion current density and volume loss of this coating were about 9 and 52 times lower than those of the steel substrate, respectively. Keyword: Cr-Ni coatings; Cr-Ni-P coatings; Cr-Ni-P-TiO2 coatings; Electrodeposition; Trivalent chromium; Corrosion properties; Tribological behavior.
