بررسی مکانیزم و مقاومت به خوردگی پوشش پایه فسفاتی ایجاد شده در سوسپانسیون نانوذرات تیتانیا به روش اکسیداسیون ریزجرقه پس از عملیات نانوبلوری کردن مکانیکی سطح اولیه آلیاژ منیزیم
چکیده
فرآیند سایش مکانیکی تدریجی سطحی به عنوان پیش عملیات پوشش اکسیداسیون ریزجرقه بر روی آلیاژ منیزیم az31b انجام شد. فرآیند سایش مکانیکی تدریجی سطحی باعث نانوبلوری شدن و ایجاد کرنش پلاستیک بر روی آلیاژ منیزیم شد. تاثیر اندازه ساچمه بر نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. لایه ی تغییر شکل یافته با ضخامت بالاتر از 60 میکرومتر و همچنین دانه های نانومتری در سطح فلز زمینه تولید شد. ریزساختار، اندازه دانه و زبری سطح نمونه ها و پوشش های بدست آمده توسط میکروسکوپ نوری، پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری و زبری سنج مورد بررسی قرار گرفت. تغییر شکل پلاستیک شدید باعث ایجاد سطح نانوساختار بر روی زمینه شده که در فرآیند پوشش دهی بعدی تاثیرگذار است. فرآیند اکسیداسیون ریزجرقه تحت جریان ثابت در الکترولیت پایه فسفاتی با و بدون نانوذرات تیتانیا بر روی سطح نانوبلوری و درشت دانه انجام شد. در این پروژه، مکانیزم فرآیند پوشش دهی اکسیداسیون ریزجرقه بر روی زمینه درشت دانه و نانوبلوری مورد بررسی قرار گرفت. به منظور مقایسه نمونه های پوشش داده شده از دوربین سرعت بالا، تغییرات ولتاژ- زمان، تغییرات وزن و ضخامت استفاده شد. نتایج نشان داد که فرآیند سایش مکانیکی تدریجی سطحی باعث تاثیر زیادی بر ریزساختار و ضخامت نمونه های پوشش داده شده می شود. رشد ضخامت پوشش در نمونه های با زمینه نانوبلوری در دقیقه ابتدایی بسیار بیشتر از دقایق بعدی است (در حدود سه تا شش برابر). همچنین پیش فرآیند سایش مکانیکی تدریجی سطحی موجب افزایش نرخ رشد پوشش نسبت به نمونه های درشت دانه شده است. آنالیز جرقه ها نشان داد که تعداد و اندازه ی جرقه ها بر روی سطح نانوبلوری و درشت دانه متفاوت است. همچنین برای آنالیز حفرات و تخلخل های پوشش از نرم افزار آنالیز تصویری و آزمون ترشوندگی استفاده شد. نتایج آزمون ترشوندگی نشان داد که که ارتباط مشخصی بین تخلخل های سطحی و تخلخل داخل پوشش وجود ندارد. همچنین پیش فرآیند سایش مکانیکی تدریجی سطحی موجب کاهش حجم و سطح آزاد تخلخل داخل پوشش می شود. نتایج آزمون های خوردگی پلاریزاسیون پتانشیودینامیک و غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن حاکی از کاهش سرعت خوردگی پوشش های ایجاد شده برروی سطح نانوبلوری (حدود 4 برابر) نسبت به سطح درشت دانه است.