ایجاد پوشش سخت الکترولس ni-p آمورف و نانوکریستالی روی آلیاژ آلومینیم 5083 کار شده و بررسی رفتار خوردگی آن
چکیده
در این تحقیق، پوشش های الکترولس ni-p بر روی زیرلایه al5083 ایجاد شدند و تأثیر زمان پوشش دهی، زبری سطح زیرلایه، دمای عملیات حرارتی و زمان عملیات حرارتی بر روی مورفولوژی، درصد فسفر ، ساختار، میکروسختی، چسبندگی و رفتار خوردگی این پوشش ها در محلول wt.% nacl 5/3 مورد بررسی قرار گرفت. عملیات حرارتی این پوشش ها در محدوده دمایی 200 تا 400 درجه سانتی گراد و به مدت 1 تا 4 ساعت انجام گردید. مورفولوژی سطح همه پوشش ها، یک طرح کروی به همراه یک ساختار گل کلمی شکل را نشان می دهد. با افزایش ضخامت پوشش های الکترولس، درصد فسفر سطح پوشش ها کاهش یافته ولی از میزان تخلخل آنها کاسته می شود و مقاومت به خوردگی آنها افزایش می یابد. همچنین مقاومت به خوردگی پوشش های ایجاد شده روی سطح صاف زیرلایه در مقایسه با سطح زبر، بیشتر می باشد. مشخصات ساختاری پوشش ها توسط آنالیز اشعه ایکس مورد مطالعه قرار گرفت. پوشش اولیه، بازتاب های پهنی از پرتو ایکس را که بیان کننده یک ساختار نیمه آمورف است از خود نشان می دهد. عملیات حرارتی، فاز آمورف را کاهش می دهد و فازهای تعادلی نهایی، کریستال های ni3p و ni با اندازه دانه هایی در حد نانومتر هستند. نتایج آزمایش میکروسختی ویکرز نشان داد که ماکزیمم سختی برای نمونه هایی که در دمای °c 400 و به مدت یک ساعت عملیات حرارتی شدند حاصل می شود. دلیل این امر، تشکیل فاز پایدار بین فلزی ni3p در این دما می باشد که باعث رسوب سختی می گردد. بررسی رفتار خوردگی پوشش های عملیات حرارتی شده در دماهای مختلف و زمان یک ساعت نشان داد که تا دمای °c 240، مقاومت به خوردگی افزایش و سپس در دماهای بالاتر کاهش می یابد. عملیات حرارتی در °c 400 منجر به کریستاله شدن فاز آمورف و افزایش تعداد مرزدانه های موجود که بسیار مستعد به خوردگی هستند می شود و در نتیجه، مقاومت به خوردگی را به شدت کاهش می دهد. همچنین از بررسی رفتار خوردگی پوشش های عملیات حرارتی شده در دماهای °c 240 و °c 320 و به مدت زمان های طولانی تر از یک ساعت مشخص گردید که تا زمانی که فاز بین فلزی ni3p تشکیل نشود با افزایش زمان عملیات حرارتی، کاهش قابل توجهی در مقاومت به خوردگی مشاهده نمی گردد. برای ارزیابی میزان حساسیت پوشش های الکترولس ni-p به خوردگی موضعی، از روش پلاریزاسیون پتانسیودینامیک سیکلی استفاده گردید. منحنی های تمام پوشش های الکترولس مورد مطالعه، یک حالت هیزترزیس مثبت را از خود نشان دادند. بنابراین می توان گفت که فیلم پسیو ایجاد شده روی سطح پوشش های الکترولس، پس از اینکه دچار شکست شود قادر به ترمیم کردن خود و جلوگیری از ایجاد حفره ها و نفوذ آنها به داخل پوشش نخواهد بود و رشد این حفره ها ادامه خواهد یافت. جهت ارزیابی چسبندگی پوشش های الکترولس به زیرلایه، از آزمون خمش طبق استاندارد astm b 571-97 استفاده گردید و مشخص شد که تمام پوشش های مورد مطالعه، در ناحیه خمش، پوسته نگردیده و از زیرلایه آلومینیمی جدا نشدند (حتی با استفاده از جسم تیز و اعمال نیرو) که این نشان دهنده چسبندگی مطلوب این پوشش ها به زیرلایه می باشد.