پديد آورنده :
اكبري خراجي، احسان
عنوان :
تأثير افزودني پتاسيم تيتانيوم اگزالات و شكل موج پالس جريان بر ساختار و رفتار خوردگي و تريبوخوردگي پوشش ايجاد شده به روش PEO برآلياژ 7075 آلومينيوم
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
سيزده، ۸۶ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
كيوان رئيسي
استاد مشاور :
Monica Santamaria [مونيكا. سنتاماريا]
توصيفگر ها :
اكسيداسيون الكتروليتي پلاسمايي , آلومينيوم 7075 , پتاسيم تيتانيوم اگزالات , شكل موج پالسي , خوردگي , تريبوخوردگي
استاد داور :
محمد علي گلعذار، علي اشرفي
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/04/09
چكيده فارسي :
چكيده اكسيداسيون الكتروليتي پالسمايي يك فرايند اكسيداسيون آندايزينگ براي ايجاد پوششهاي اكسيدي سراميكي با خواص و ويژگيهاي مطلوبي نظير مقاومت در برابر سايش و خوردگي روي زيراليههاي فلزات سبك بويژه آلياژهاي آلومينيوم منيزيم و تيتانيوم و ميباشد انتخاب الكتروليت و نوع منبع جريان مناسب در اين فرايند اهميت زيادي دارد بطوريكه با تغيير تركيب حمام الكتروليت و نوع منبع جريان ضمن ايجاد تغيير در واكنشهاي الكتروشيميايي ميتوان خواص سطحي پوشش را نيز كنترل كرد بطور كلي با انتخاب افزودني و شكلموج جريان مناسب ميتوان پوششي با خواص مطلوب تر ايجاد نمود در اين پژوهش پوشش اكسيداسيون الكتروليتي پالسمايي بر آلياژ آلومينيوم 5707 در الكتروليت سيليكاتي شامل غلظتهاي مختلف پتاسيم تيتانيوم اگزاالت 5 0 تا 3 گرم بر ليتر تحت شكل موج سوزني مورد مطالعه قرار گرفت و با الكتروليت عاري از پتاسيم تيتانيوم اگزاالت مقايسه گرديد نتايج نشان داد كه افزودن پتاسيم تيتانيوم اگزاالت بر نمودار پاسخ ولتاژ زمان پوشش ها تاثير گذار بوده و موجب كاهش زمان و ولتاژ شكست شده است با افزايش غلظت افزودني ميزان تيتانيوم پوشش افزايش يافته است و بررسي مورفولوژي سطحي پوشش توسط SEM حاكي از ظهور مورفولوژي پنكيكي براي پوششها تحت اين شكلموج بوده است در حقيقت افزودن پتاسيم تيتانيوم اگزاالت بعنوان يك افزودني يوني موجب كاهش انرژي مصرفي فرايند پوششدهي گرديده است اما بكارگيري شكلموج سوزني بر مورفولوژي سطحي و همچنين عيوب موجود در پوشش نظير تركها و تخلخلها هم در پوشش و هم در فصل مشترك پوشش زيراليه بسيار تاثيرگذارتر بوده است لذا جهت تعيين شكلموج مناسب براي پوششدهي ضمن استفاده از بيشينه غلظت افزودني مصرفي در الكتروليت 3 گرم بر ليتر در ادامه عامل تاثيرگذار ديگر يعني نوع جريان مصرفي مورد بررسي قرار گرفته است پوششهاي بدست آمده تيره رنگ بوده و نتايج مورفولوژي سطح و سطح مقطع پوششها نشان داده است كه ضمن ورود تيتانيوم از منبع تامين خود يعني افزودني پتاسيم تيتانيوم اگزاالت با اعمال جريان دوقطبي و كنترل زمان پالس كاتدي ميتوان از وقوع تخليه هاي مخرب و دما باال روي سطح پوشش جلوگيري كرده و كيفيت پوشش را بهبود بخشيد پوششهاي ايجاد شده تحت جريان دوقطبي با پهناي پالس كاتدي بيشتر به دليل ايجاد مورفولوژي آتشفشاني تخلخل كمتر تراكم ساختاري باال و ضخامت بيشتر 3 13 ميكرومتر رفتار خوردگي بهتري را نسبت به پوشش ايجاد شده تحت جريان تك قطبي كه داراي مورفولوژي پنكيكي تخلخل زياد در فصل مشترك پوشش زيراليه و ضخامت كمتر 5 12 ميكرومتر ميباشد از خود نشان داده اند كه نتايج حاصل از آزمونهاي طيفسنجي امپدانس الكتروشيميايي در زمانهاي غوطهوري طوالني و همچنين آزمون پالريزاسيون پتانسيوديناميك بخوبي بهبود عملكرد حفاظتي پوشش با شكلموج دوقطبي با پالس كاتدي بيشتر را تاييد ميكند بطوريكه پس از گذشت حدود 11 هفته غوطهوري اين پوشش تغييرات مقاومت مربوط به اليه متراكم داخلي Rin آن نسبت به پوشش بدست آمده از شكلموج تك قطبي كمتر است پتانسيل خوردگي پوشش مشخص ميكند كه پوشش حاصل از شكلموج دوقطبي با پهناي پالس كاتدي بيشتر رفتاري نجيب تر 795 ميلي ولت نسبت به ديگر پوششها داشته و دانسيته جريان خوردگي اين پوشش 27 0 نانوآمپر بر سانتيمتر مربع نسبت به شكلموج تك قطبي 71 74 نانوآمپر بر سانتيمتر مربع تقريبا به ميزان 56 برابر كاهش يافته است بررسي رفتار تريبوخوردگي پوشش حاصل از شكلموج دوقطبي با پالس كاتدي بيشتر نشان داد كه حجم از دست رفته پوشش تحت شكلموج تك قطبي 521 0 ميلي متر مكعب بيشتر از پوششهاي حاصل از شكلموج دوقطبي به ترتيب براي پوشش دوقطبي و دو قطبي با پهناي پالس كاتدي بيشتر 640 0 و 220 0 ميلي متر مكعب ميباشد كلمات كليدي اكسيداسيون الكتروليتي پالسمايي آلومينيوم 5707 پتاسيم تيتانيوم اگزاالت شكلموج پالسي خوردگي تريبوخوردگي
چكيده انگليسي :
87 Isfahan University of Technology Department of Materials Engineering Investigation of potassium titanium oxalate additive and pulse current waveforms on the structure and corrosion and tribocorrosion properties of plasma electrolytic oxidation coating on 7075 Al alloy Ehsan akbari kharaji ehsan akbari@ma iut ac ir Date of Submission 2018 06 17 Degree M Sc Language FarsiSupervisor Keyvan Raeissi Prof E mail k raeissi@cc iut ac irAbstractPlasma electrolytic oxidation PEO is a novel method of oxidation treatment which in situ formsceramic coatings on the surface of light metals like Al alloys under plasma conditions and improvesthe properties like wear and corrosion resistance of the surface The characteristics of PEO coatingscan be influenced by two main factors the electrolyte composition and applied current so that thecoating propertises can controlled by change in the electrolyte composition and applied current regime However using of the appropriate additive and current mode can lead to creating the coating withoptimal properties and features In this study PEO coatings on 7075 Al alloy were prepared in bothsimple silicate based electrolyte and at the presence of potassium titanium oxalate K2 TiO C2O4 2 additive varying from 0 5 to 3 g L 1 with needle like current waveform the results showed for thecoating produced in the base electrolyte crystalline Al2O3 was the main phase while the coatingsformed in the presence of K2 TiO C2O4 2 consisted of TiO2 A pancake structure and pore band wasobserved on surface and substrete coating interface for all coating produced under needle likewaveform respectively thus the current waveform plays a more important role in the morphology pores and cracks etc of the coating To determine the appropriate waveform the research wascontinued by examining current regime with 3 g L 1 K2 TiO C2O4 2 additive in electrolyte bath Therefore this work showed while Ti element has cooperated in coating and anatase and rutile phasesof TiO2 have been formed Moreover by applying bipolar waveform and controlling cathodic pulsetime the strong plasma discharges with high temperature spikes could be eliminated and form avolcano like surface morphology and hence the quality of the coatings was considerably improved The coating formed at bipolar regime with a longer cathodic pulse time due to its compactness andthickness showed better corrosion and tribological properties than PEO coatings formed at unipolarcurrent regime that in this waveform the structure has been changed and a foam feature and large poreswas detected on the surface and substrate coating interface of the coatings Keywords Plasma Electrolytic Oxidation PEO 7075 Al alloy Potassium titanium oxalate Pulsedcurrent waveform corrosion tribocorrosion
استاد راهنما :
كيوان رئيسي
استاد مشاور :
Monica Santamaria [مونيكا. سنتاماريا]
استاد داور :
محمد علي گلعذار، علي اشرفي
