بررسی خواص خوردگی و ساختاری پوشش ایجادشده به روش نیتروژن دهی پلاسمایی با توری فعال روی آلومینیم 1050

بررسی خواص خوردگی و ساختاری پوشش ایجادشده به روش نیتروژن دهی پلاسمایی با توری فعال روی آلومینیم 1050

تاریخ انتشار: چهارشنبه، 29 آذر 1396، 01:25
188

در این پژوهش، هدف بررسی اثر دما و زمان روی خواص خوردگی پوشش نیتریدی ایجادشده روی آلومینیم 1050 به روش نیتروژن‌دهی پلاسمایی با استفاده از توری فعال‌ آهنی است. عملیات نیتراسیون پلاسمایی با انتخاب زمان‌های 5 و 10 ساعت در دما‌‌های ºC 450 و 500 روی آلیاژ آلومینیم خالص در مخلوط گازیN2 %80+H2%20 انجام شد. بررسی‌های فازی و ریزساختاری به ترتیب با استفاده از دستگاه‌های پراش اشعه ایکس (GIXRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی-گسیل میدانی (FE-SEM) مجهز به آنالیزور EDS انجام شد. به‌منظور بررسی مقاومت به خوردگی، آزمون‌های خوردگی پلاریزاسیون و امپدانس الکتروشیمیایی روی نمونه خام و نمونه‌های عملیات شده انجام شد. نتایج نشان دادند که پوشش ایجادشده روی سطح نمونه‌ها از فازهای Fe2-3N و AlN تشکیل‌شده است. تصاویر میکروسکوپی از سطح نمونه‌ها، نشان داد که پوشش ایجادشده روی نمونه‌ها از ذرات نیتریدی با ابعاد نانومتری حدود 85 نانومتر برای نمونه‌ عملیات شده در دمای ºC 450 و مدت‌زمان 5 ساعت تشکیل‌شده است. همچنین ذرات نیتریدی حدود 233 نانومتر روی سطح نمونه عملیات شده در دمای ºC 500 و مدت‌زمان 10 ساعت تشکیل می‌شود. با افزایش دما و زمان عملیات نیتراسیون ضخامت لایه ترکیبی از 4 /0∓4/1 میکرومتر به 9/0∓8/5 میکرومتر تغییر می‌کند. بهترین مقاومت به خوردگی برای نمونه پوشش داده‌شده در دمای ºC 500 برای مدت‌زمان 10 ساعت اندازه‌گیری شد. مکانیزم خوردگی پوشش ترکیبی نیتریدی از نوع خوردگی-حفره‌ای به‌صورت موضعی است.

* سلطانیه، منصور - استاد، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، قطب علمی فناوری آلیاژهای با استحکام بالا، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران طاهرخانی، کیانوش - دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
کلمات کلیدی: نیتروژن‌دهی پلاسمایی با توری فعال، آلومینیم 1050، نیترید آهن، نیترید آلومینیم، خوردگی.