مشخصات این فایل
عنوان: خواص متالورژیکی پوشش ها
فرمت فایل : word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 33
این مقاله درمورد خواص متالورژیکی پوشش ها می باشد.
خلاصه آنچه در مقاله خواص متالورژیکی پوشش ها می خوانید :
-27- آزمون محفظه مرطوب
5-8-2- آزمایش پاشش نمک
این آزمون یک آزمایش تسریع شده ، جهت بررسی مقاومت خوردگی پوشش ها و کلاً فلزات در اتمسفرهای دریایی می باشد. این آزمایش براساس استاندارد
ASTM B-117 [ ] انجام شده است. تصویر تجهیزات و دستگاه مورد استفاده ، در شکل 4- نشان داده شده است.
شکل 4- تصویر دستگاه آزمایش پاشش نمک و تجهیزات مربوطه
در این آزمایشگاه ، نمونه ها ، در محفظه دستگاه قرار داده شده و تحت آزمایش پاشش نمک قرارداده شده اند. نمونه های مذکور در سیکلهای 24 ساعته به منظور بررسی ظهور رسوب سفید و یا زنگ قرمز به صورت چشمی کنترل شده اند.
ضمناً جهت بررسی چگونگی رشد رسوب سفید، در سیکلهای زمانی 168 ساعته ،(یک هفته ای ) از سطح پوششها،تصاویر ماکروسکوپی گرفته شده است.
5-8-3- آزمایش محفظه مرطوب
خوردگی اتمسفری پوشش های روی شدیداً وابسته به حضور یا عدم حضور رطوبت می باشد و میزان رطوبت جذب شده در سطح پوشش ،با میزان رطوبت نسبی و دما تغییر می کند ] [.
جهت بررسی خوردگی اتمسفری پوشش ها و کلاً فلزات، از آزمایش استاندارد
ASTM D2247 استفاده می شود.
جهت انجام این آزمایش استاندارد ،محفظه ای با حجم 300 لیتر که قابلیت کنترل دما را داشته باشد، مورد استفاده قرار می گیرد ، در این پروژه ،از دستگاه آزمایش رطوبت با حجم 300 لیتر که مجهز به ترموستات و ترموکوپل جهت کنترل دما می باشد استفاده شده است. شکل 4- تصویر دستگاه محفظه مرطوب مورد استفاده را نشان می دهد.
شکل 4- تصویر دستگاه محفظه مرطوب
براساس استاندارد، دمای دستگاه روی 40 درجه سانتیگراد ( با خطای3 ) تنظیم شده و آب مقطر به حجم دولیتر در محفظة مربوطه ریخته شده است. در این شرایط دستگاه ، قابلیت ایجاد رطوبت نسبی 100 درصد را دارا می باشد. پس از تنظیم دستگاه ، نمونه ها به مدت 48 ساعت در محفظه قرار داده شده سپس تصاویر ماکروسکوپی از آنها تهیه شده است.
- بررسی خوردگی در محفظة مرطوب
تصاویر ماکروسکوپی سطوح پوشش که به مدت 48 ساعت در محفظة مرطوب قرار داشته اند، در شکل 5- آمده است.
شکل 5- تصویر ماکروسکوپی سطوح پوشش ها پس از 48 ساعت قرارگیری در محفظة مرطوب
الف ) از چپ به راست Zn-1%Pb-0.5%Bi,Zn-1%Pb-0.1Pb-0.1%Bi,Zn-1%Pb,Zn
ب ) از چپ به راست Zn-1.8%Sn-0.5%Bi-0.05%Ni
نتایج حاصل از این آزمون ، مشابه با نتایج حاصل از آزمون محفظه مه نمکی می باشد. مطالعة تصاویر ماکروسکوپی نشان می دهد که حضور یک درصد سرب در حمام گالوانیزه ،مقاومت پوشش را در برابر تشکیل رنگ سفید کاهش می دهد و افزایش حداکثر یک درصد بیسموت به حمام گالوانیزه حاوی یک درصد سرب ، تغییر محسوسی در مقاومت به تشکیل زنگ سفید نسبت به حمام Zn-1%Pb ایجاد نمی کند ولی با افزایش 2 تا 5/3 درصد بیسموت به حمام گالوانیزه حاوی یک درصد سرب ، مقاومت خوردگی پوشش مجدداً کاهش می یابد.
مقاومت پوشش حاصل از حمام Zn-1.8%Sn-0.5%Bi-0.05%Ni ، در برابر تشکیل زنگ سفید مشابه با پوشش حاصل از حمام Zn می باشد.
- بحث
میزان خوردگی سطوح پوشش ، شدیداً به شرایط سطحی پوشش ها بستگی دارد . چنانکه در مطالعة تصاویر میکروسکوپ سطوح پوشش مشخص شد، سطح پوشش های حاصل از حمام های روی – سرب و نیز روی – سرب – بیسموت ، شامل دانسیته نسبتاً بالایی از ذرات سرب، بیسموت یا ترکیب بین فلزی این دو می باشد.
این ذرات دارای ابعاد نسبتاً درشتی بود، و بصورت غیرهمگن در سطح پوشش پراکنده شده اند ضمناً سطح پوشش بدست آمده از حمام Zn-1%Pb-3.5%Bi تقریباً بطور کامل از ذرات سفید رنگ (عمدتاً بیسموت) پوشیده شده است. با توجه به اینکه ذرات سرب و بیسموت از گروه عناصر نوبل می باشند،احتمالاً غلظت بالای این عناصر باعث ایجاد پیلهای موضعی زیادی در سطح پوشش شده و این امر سبب کاهش مقاومت خوردگی پوشش شده است.
احتمالاً دلیل عدم تغییر مقاومت به خوردگی پوشش حاصل از حمام Zn-1.8%Sn-0.5%-Bi-0.05%Ni نسبت به پوشش Zn در برابر تشکیل رسوب سفید یا رنگ سفید، این است که ذرات قلع و بیسموت بصورت ذرات بسیار ریز و با توزیع بسیار همگن در سطح پوشش پراکنده شده اند. ضمناً با توجه به اینکه فاز دلتا از میان ترکیبات بین فلزی روی آهن دارای بیشترین مقاومت به خوردگی می باشد، دلیل اندک افزایش مقاومت این پوشش در برابر زنگ قرمز نسبت به پوشش روی ، احتمالاً افزایش ضخامت فاز دلتا در پوشش می باشد.
بررسی محصولات خوردگی
بررسی محصولات خوردگی در آزمایش پاشش نمک
مطالعة‌دیفرکتوگرامهای اشعة X محصولات خوردگی پوشش روی و تمامی پوششهای آلیاژی حاکی از عدم تغییر محصولات خوردگی در نتیجه حضور عناصر آلیاژی می باشد این امر نشان می دهد که تغییر مقاومت خوردگی پوششها، در نتیجه تغییر ساختار محصولات خوردگی نمی باشد.
شکل 5- دیفرکتوگرام اشعة x محصولات خوردگی بوجود آمده در سطح پوشش Zn-1.8%Sn-0.5%Bi-0.05%Ni را پس از ساعت قرار گیری، در محفظه مه نمکی نشان می دهد.
شکل 5- دیفرکتوگرام اشعة x محصولات خوردگی پوشش Zn-1.8%Sn-0.5%Bi-0.05%Ni پس از ساعت قرارگیری در محفظه مه نمکی
چنانکه مشاهده می شود جزء اصلی محصولات خوردگی را ترکیبی به نام سایمن کلئیت تشکیل می دهد و در کنار این ترکیب ، اکسید روی و هیدروزینکیت نیز مشاهده می شوند. به نظر محققان [ ] فیلم تشکیل شده بر سطح پوشش گالوانیزه ابتدا اکسید روی می باشد که در محیطهای آبی به هیدروکسید روی تبدیل گردیده ،در واکنش با Co2 محلول در آب ، ایجاد هیدروزینکیت می کند. این ترکیب نامحلول بوده ، خاصیت حفاظتی نسبتاً خوبی دارد، لیکن غلظت بالای یون کلر ، مانع از پایداری این محصول شده و ترکیب سایمن کلئیت با جایگزینی یون کلر بجای یون کربنات ایجاد می گردد. این ترکیب از فشردگی کم ، حلالیت نسبی و سرعت تشکیل بالا برخوردار بوده [ ] و عملاً در کنار اکسید روی نیمه هادی سبب افزایش خوردگی پوشش گالوانیزه می گردد.
همچنین Venkatsan [ ] در بررسی محصولات خوردگی روی در آب دریا، علاوه بر ایجاد شدن فازهای سایمن کلئیت و اکسید روی ، وجود فازهایی نظیر هیدروکسید روی و کلرید بازی روی Zn7(OH)8Cl2 را نیز گزارش نموده است.
بررسی محصولات خوردگی در محفظه مرطوب
مقایسه دیفرکتوگرام اشعة X محصولات خوردگی بوجود آمده در سطح پوشش ها نشان داد که عناصر آلیاژی افزوده شده به حمام گالوانیزه تأثیری بر ساختار محصولات خوردگی ایجاد شده در محفظه مرطوب نخواهد داشت.
دیفرکتوگرام اشعه X محصولات خوردگی پوشش حاصل از حمام Zn-1%Pb-3.5%Bi پس از 48 ساعت قرارگیری در محفظه مرطوب، در شکل 5- آمده است.
شکل 5- دیفرکتوگرام اشعة X محصولات خوردگی پوشش
حاصل از حمام Zn-1%Pb-3.5%Bi ، پس از 48 ساعت قرارگیری در محفظه مرطوب چنان که مشاهده می شود، محصولات خوردگی شامل اکسید روی (ZnO) هیدروزینکیت (Zn5(Co3)2(oH)6) می باشند. البته به دلیل ضخامت کم محصولات خوردگی ، پیکمای فلز بیسموت نیز تفرق یافته اند. Kasperk نیز این محصولات را در آزمون محفظة مرطوب شناسایی نموده است.[ ].
چنانکه پیش تر گفته شد، هیدروزینکیت ، در نتیجة واکنش اکسید روی ، با Co2 موجود در آب تشکیل می گردد. میزان خوردگی در محفظة مرطوب نسبت به محفظة مه نمکی کمتر می باشد. دلیل مقاومت بالاتر پوششهای گالوانیزه در محفظة مرطوب نسبت به محفظه مه نمکی ،این است که هیدروزینکیت نسبت به سایمن کلئیت حجیم تر بوده و دارای حلالیت پایین تری می باشد. در نتیجه در زمان کوتاهی سطح پوشش توسط یک فیلم نازک ، پیوسته و محافظ که محافظت انسدادی ایجاد می کند،پوشیده می شود. به نظر Odenvall [ ] ،در ابتدا، در نتیجة واکنش روی با اکسیژن موجود در اتمسفر، لایه ای از Zno روی سطح تشکیل می گردد. سپس این اکسید به Zn(OH)2 تبدیل شده و در شرایط عدم حضور دیگر آلاینده ها ،در واکنش با Co2 موجود در اتمسفر ،تشکیل هیدروزینکیت می دهد.
بخشی از فهرست مطالب مقاله خواص متالورژیکی پوشش ها
روش تحقیق
1- مواد و وسائل لازم
2- آماده سازی نمونه و تجهیزات
2-1- تهیه نمونه ها برای آزمایش
2-3- مواد مصرفی جهت تهیة مذاب
3- اعمال پوشش
4- متالوگرافی پوشش ها
5- آزمونهای انجام شده
5-1- ضخامت سنجی نمونه ها
5-2- آنالیز عناصر آلیاژی موجود در پوشش به روش جذب اتمی
5-3- بررسی های میکروسکوپی
5-4- بررسی های XRD
-6- چسبندگی پوشش ها
5-7- یکنواختی پوشش ها
آزمونهای خوردگی
5-8-1- انتخاب و آماده سازی نمونه ها
5-2-3-2- اثر ترکیب شیمیایی حمام
مطالعه خواص سطحی پوشش ها
مطالعة ترکیبات موجود در سطح پوششها
5-4- بررسی ترکیب شیمیایی پوشش ها
5-5- بررسی چسبندگی پوششها
5-6- بررسی یکنواختی پوشش ها
5-7- بررسی مقاومت به خوردگی پوشش ها
آزمون محفظه مه نمکی
5-27- آزمون محفظه مرطوب
5-8-2- آزمایش پاشش نمک
آزمایش محفظه مرطوب
- بررسی خوردگی در محفظة مرطوب
- بحث
بررسی محصولات خوردگی
بررسی محصولات خوردگی در محفظه مرطوب
دانلود مقاله خواص متالورژیکی پوشش ها
در این مقاله ی کاربردی با فرمت Pdf بررسی خواص متالورژیکی و مکانیکی جوشهای لیزری پالسی ورقهای نازک فولادی مورد تحقیق و پژوهش قرار گرفته است
