پديد آورنده :
قاسمي، فائزه
عنوان :
پوشش هاي روي - منيزيم به روش رسوب فيزيكي بخار براي حفاظت ورق فولادي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 78ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
پوشش روي - منيزيم , چسبندگي پوشش , رسوب فيزيكي بخار , گالوانيزه , مقاومت به خوردگي
تاريخ ورود اطلاعات :
1402/05/25
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1402/05/28
چكيده فارسي :
پوشش روي براي محافظت ورق و ديگر محصولات فولادي به¬ طور متداول توسط آبكاري الكتريكي (گالوانيزه سرد) يا غوطه وري (گالوانيزه گرم) اعمال مي شود. افزودن عناصر آلياژي مانند منيزيم به روي خالص موجب بهبود عملكرد پوشش در مصارف خوردگي مي شود. اخيراً فرايند رسوب فيزيكي بخار به دليل يكنواختي و كنترل ضخامت پوشش به عنوان يك روش جايگزين براي ايجاد پوشش-هاي حاوي روي مد نظر قرارگرفته است. مطالعات كمي در خصوص تغييرات ضخامت لايه هاي روي- منيزيم انتشار يافته و اكثر تحقيقات تاثير محتواي منيزيم را بررسي كرده اند. در اين پژوهش، پوشش هاي دولايه روي و منيزيم در ضخامت هاي متفاوت بر زيرلايه فولادي توسط فرايند كندوپاش مغناطيسي لايه نشاني شدند. سپس جهت تشكيل فازهاي بين فلزي روي- منيزيم، در دماي 200 درجه سانتي گراد تحت عمليات آنيل قرار گرفتند. پس از عمليات حرارتي، نمونه ها توسط پراش پرتو ايكس (GIXRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FE-SEM)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و طيف سنجي توزيع انرژي (EDS) مشخصه يابي و با يكديگر مقايسه شدند. چسبندگي پوشش ها توسط آزمون خمش اندازه گيري شد و مقاومت به خوردگي نمونه ها نيز با آزمون هاي الكتروشيميايي پلاريزاسيون پتانسيوديناميك و امپدانس الكتروشيميايي در محلول 3/5 % مورد ارزيابي قرار گرفت و با پوشش گالوانيزه مقايسه شد. نتايج نشان داد پس از آنيل، پوشش ها به لحاظ ساختاري متراكم تر شده و دانه هاي هم محور را تشكيل داده اند. بررسي هاي فازي وجود تركيبات مياني MgZn2، Mg2Zn11 در پوشش را شناسايي كرد. با افزايش ضخامت پوشش، تركيبات مياني و تنش پسماند افزايش يافته و چسبندگي پوشش را تحت تاثير قرار مي دهد. نتايج حاصل از آزمون¬هاي الكتروشيمي نشان داد كه پوشش روي - منيزيم لايه نشاني شده در زمان 45 دقيقه با چگالي جريان خوردگي17.292 μA/cm2 مقاومت به خوردگي خوبي نسبت به پوشش گالوانيزه با چگالي جريان 97.71 μA/cm2 دارد كه نمايانگر تاثير مثبت حضور منيزيم در پوشش¬هاي نازك رسوب فيزيكي بخار است.
چكيده انگليسي :
Zinc coatings to protect sheet and other steel products are commonly applied by electroplating (cold galvanizing) or immersion (hot dip galvanizing). Adding such alloying elements as magnesium to pure zinc improve the performance of the coating in corrosion applications. Recently, physical vapor deposition process has been considered as an alternative method for creating zinc-based coatings due to the process uniformity and control over coating thickness. Few studies have been published regarding the thickness changes of zinc-magnesium layers, and most of the research has investigated the effect of magnesium content. In this study, dual-layer zinc-magnesium coatings of different thicknesses were deposited on a steel substrate using a magnetron sputtering process. Subsequently, annealing was performed at a temperature of 200 degrees Celsius for the formation of intermetallic phases between zinc and magnesium. After heat treatment, the specimens were analyzed and compared using grazing incidence X-ray diffraction (GIXRD), scanning electron microscopy (SEM), field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). The adhesion of the coatings was measured using a bending test, and the corrosion resistance of the specimens was evaluated through electrochemical tests such as potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy in 3.5% NaCl solution and compared with the galvanized coating. The results showed that after annealing, the coatings formed equiaxed grains with a dense structure. X-ray diffraction identified the presence of intermetalic compounds, including MgZn2 and Mg2Zn11, within the coating. Increasing the thickness of the coating lead to an increase in intermetalic compounds and residual stress, which affect the coating adhesion. The results of the electrochemical tests demonstrated that zinc-magnesium coated steel, after 45 minutes, exhibited good corrosion resistance with a corrosion current density of 17 μA/cm2, compared to the conventional galvanized coating with a current density of 97 μA/cm2. This emphasizes the positive impact of magnesium in thin zinc layers produced by physical vapor deposition.
استاد راهنما :
فخرالدين اشرفي زاده
استاد داور :
عبدالمجيد اسلامي , نويد سعيدي