توضیحات

عنوان فارسی:

عنوان انگلیسی مقاله:

Microstructure and corrosion behavior of electrodeposited nano-crystalline nickel coating on AZ91 Mg alloy

چکیده

به منظور افزایش میزان مقاومت در مقابل خوردگی، روکش نیکل را بر روی آلیاژ منیزیم AZ91 آبکاری کردیم. از فعالسازی، زینکات و آبکاری مس به عنوان فرایندهای پیش عمل آوری جهت بهتر کردن میزان چسبندگی و خوردگی نیکل استفاده نمودیم. ویژگی های خوردگی آلیاژ منیزیم AZ91 ، آلیاژ منیزیم AZ91 آبکاری شده با نیکل و نیکل خالص را از طریق تکنیک های اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) در حلال کلرید سدیم با درصد وزنی 3.5 ارزیابی کردیم. به علاوه ساختار روکش به وسیله ی روش پراش پرتو ایکس ارزیابی شد در حالیکه مورفولوژی و ترکیب عنصر نمونه هابا استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز با طیف سنج پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) آنالیز کردیم. آزمایشات نشان دادند که این روکش یک ساختار نانو-بلور با قطر ذرات95 nm دارد. نتایج حاصل از آزمایشات خوردگی نشان داد که آلیاژ منیزیم AZ91 روکش دار بیشترین میزان مقاومت در مقابل خوردگی را دارد چون چگالی جریان خوردگی از برای نمونه ی فاقد روکش به برای نمونه ی روکش دار کاهش یافت و پتانسیل خوردگی از به در شرایط یکسان افزایش یافت.

مقدمه

منیزیم و آلیاژهای آن از ویژگی های فیزیکی و مکانیکی ویژه ای برخوردارند. این ویژگی ها عبارتند از چگالی کم ( ) ، استحکام بالا: نسبت وزن، رسانای گرمایی بالا، ثبات ابعادی بالا و ماشینکاری خوب. این ویژگی ها باعث شده است که این آلیاژها برای استفاده در صنعت خودروسازی و هوافضا انتخاب مناسبی باشند. بکارگیری منیزیم در صنایع مذبور می تواند به طور قابل ملاحظه ای وزن اجزاء را بدون نادیده گرفتن نیازهای مکانیکی کاهش دهد.

متاًسفانه میزان خوردگی و مقاومت فرسایشی پایین منیزیم و آلیاژهای آن ، به کارگیری گسترده آن را در بسیاری از کاربردها به ویژه در جو که منجر به خوردگی سوراخ سوراخ می شود، محدود می کند. حذف ناخالصی های فلزات سنگین نظیر آهن، نیکل و مس می تواند مقاومت خوردگی منیزیم و آلیاژهای آن را بهبود بخشد. موثرترین راه برای افزایش مقاومت خوردگی آلیاژهای منیزیم این است که آنها را با پوشش نفوذناپذیری بپوشانیم که بتواند فلز پایه را از محیط هایی که باعث خورندگی می شوند جدا سازد. منیزیم و آلیاژهای آن مستعد خوردگی گالوانیک هستند: حفاظت مناسب از خوردگی به وسیله ی روکش های فلزی را می توان با پیشرفت روکش های یکنواخت که فاقد هرگونه منفذ و خلل و فرج بوده و به راحتی می چسبد، محقق ساخت. تشکیل لایه های اکسید/هیدروکسید بر روی سطح منیزیم و آلیاژهای آن در تماس با هوا و آب تاثیر مخربی بر چسبندگی و یکنواختی روکش دارد. با استفاده از تکنیک های متفاوتی از قبیل الکترولس و آبکاری تلاش های زیادی برای رسوب نیکل بر روی منیزیم و آلیاژهای آن صورت گرفته است. وجود یک لایه ی ضخیم و روان اکسید منیزیم و هیدروکسید منیزیم بر روی سطح منیزیم و آلیاژهای آن، مانع از آبکاری موثر روکش یکنواخت و چسبنده نیکل می شود.

به کارگیری یک فرایند پیش عمل آوری (pretreatment) مناسب، مهمترین قدم در آبکاری منیزیم و آلیاژهای آن محسوب می شود. گسترش یک زیرلایه مناسب عامل اصلی در چسبندگی، خوردگی و سایر خواص لایه های بالایی است. وجود منافذ در زیر لایه ها می تواند تخلخل را در لایه های بالایی افزایش دهد. دو فرایند پیش عمل آوری اصلی برای آبکاری منیزیم وجود دارد نظیر فرایند غوطه وری در روی و آبکاری نیکل الکترولس. ژو و همکاران رفتار الکتروشیمی آلیاژ منیزیم AZ91D را با راه حل های پیش عمل آوری گوناگونی ارزیابی نمودند که این راه حل ها عبارتند از ترکیب متفاوت قطعه بندی ، فعال سازی و غوطه وری در روی. تحقیق و بررسی آنها نشان داد که ترکیب راه حلهای پیش عمل آوری تاثیر بسزایی بر چسبندگی لایه های رسوبی دارد. آنها نشان دادند که فعال سازی با و یا فعال سازی قطعه بندی KMn می تواند یک لایه ی بین دو لایه (interlayer) خوبی را برای آبکاری مس و یا نیکل گسترش دهد. هویانگ و همکاران یک فرایند آبکاری مس دوستدار محیط زیست را برای آلیاژ منیزیم AZ31 پیشنهاد دادند. تحقیق آنها نشان داد که یک پیش عمل آوری لایه برداری گالوانوستاتیک و آبکاری مس می تواند یک interlayer خوبی را برای آبکاری بهتر نیکل در حمام اسیدی ایجاد کند تا یک روکش حفاظتی مس/نیکل به دست آید.

تنها تحقیقی که در رابطه با آبکاری مستقیم نیکل بر روی آلیاژ منیزیم (AZ31B) صورت گرفته است توسط لی و همکارانش گزارش شده است. آنها نیکل را به طور مستقیم در یک الکترولیت حاوی ، NiS ، KF، N آبکاری کردند. تانگ و همکارانش تاثیر پیش عمل آوری زینکات بر قدرت چسبندگی روکش آبکاری شده ی مس بر روی AZ91D تحقیق نمودند. آنها نشان دادند که تحریک مافوق صوت در مرحله ی اولیه ی فرایند زینکات کردن می تواند پوشش رسوب های روی را بر روی سطح فاز آلیاژ را بهبود بخشیده و بنابراین قدرت چسبندگی را افزایش می دهد. افزودن به حمام آبکاری مس می تواند یک لایه ی مس روانتر را گسترش دهد. همانطور که در بالا به آن اشاره شد، مطالعات وسیعتر در زمینه ی مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ منیزیم AZ91 آبکاری شده با نیکل از لحاظ عملی از ارزش بالایی برخوردار است و بنابراین این تحقیق بر روی پیشرفت یک لایه ی محافظتی نیکل موثر بر روی آلیاژ منیزیم AZ91 تمرکز می کند و با استفاده از روش های EIS و قطبش ، میزان مقاومت آن را در برابر خوردگی ارزیابی می کند.

توجه:

برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.