19421

16807

كارشناسي ارشد

خوردگي و حفاظت مواد

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1402

هفت، 134ص.: مصور، جدول، نمودار

1403/02/22

كتابنامه

مهندسي مواد

مهندسي مواد

1403/02/22

23023711

در اين پژوهش، ترك خوردگي تنشي (SCC) آلياژ آلومينيم 6 T-2024 در شرايط خوردگي ميكروبي بررسي شده است. براي بررسي SCC آلياژ آلومينيم 6 T-2024، آزمون بارگذاري استاتيكي، آزمايش جابه‌‌جايي ثابت (كرنش ثابت) كوپن آزمون U-bend، انجام شد و به‌‌ مدت 10 روز در محيط كشت تريپتيك سوي براث (TSB) در معرض باكتري سودوموناس آئروژينوزا و در محيط كلريد سديم 5/3 درصد وزني قرار گرفتند. در اين پژوهش فرايند اكسيداسيون الكتروليتي پلاسمايي (PEO) براي بهبود مقاومت آلياژ در برابرِ خوردگي محيط و هم‌‌چنين مقاومت در برابر محيط كشت و باكتري به‌‌كار برده شده است. در اين پژوهش براي فازيابي نمونه‌‌ها، از دستگاه پراش‌‌سنج پرتو ايكس (XRD)، مورفولوژي سطح نمونه‌‌ها ميكروسكوب الكترون روبشي ميدان گسيل (FESEM) و براي آزمون الكتروشيمي از دستگاه پتانسيواستات/ گالوانواستات به‌‌كار گرفته شده‌‌اند. بررسي مورفولوژي نمونه‌‌هاي بدون پوشش با تصاويرFESEM نشان داد كه قرار گرفتن نمونه‌‌ها در محيط كلريد سديم 5/3 درصد وزني، باعث ترك خوردن و تخريب سطح آلياژ گرديده مكانيزم‌ SCC براي آلياژ آلومينيم 6 T-2024، ترك‌خوردگي به كمك انحلال آندي است. هم‌‌چنين قرار گرفتن نمونه‌‌ها در محيط كشت تريپتيك سوي براث (TSB) در معرض باكتري سودوموناس آئروژينوزا باعث ايجاد ميكرو ترك‌‌ها و حفره‌‌دار شدن نمونه‌‌هاي بدون پوشش شده است. بررسي مورفولوژي نمونه‌‌ها در حمام الكتروليت سيليكات سديم- سديم هيدروكسيد با مواد افزودني استات مس و اكسيد روي بر روي آلياژ آلومينيوم 6 -T2024 براساس فرايند PEO، نشان مي‌‌دهد كه پوشش تشكيل شده در حمام حاوي 5 گرم بر ليتر استات مس منجربه حذف باكتري در سطح پوشش شده است. اين مكانيزم با غيرفعال‌سازي باكتري در اثر تماس ضد باكتريCu2+، تماس بار منفي روي سطح سلول باكتري با يون مس مثبت نيروي حركتي ميكرو را ايجاد مي‌‌كند كه به جذب Cu2+در سطح مي‌‌انجامد. يون Cu2+ مي‌‌تواند غشاي سلولي باكتري را در داخل ديواره سلولي بشكند و باكتري‌‌ها را از بين ببرد. پوشش تشكيل شده در حمام حاوي 8 گرم بر ليتر اكسيد روي به‌‌واسطه تخلخل كمتر، تراكم ساختاري بالا و مقاومت بالا در برابر خوردگي (Ω.cm2 106×7/2)، رفتار خوردگي برتري را نسبت به ديگر پوشش‌‌هاي ايجاد شده نشان داده است.

In this research, Stress corrosion cracking (SCC) of 2024-T6 aluminum alloy has been investigated under microbial corrosion conditions. To investigate the SCC of 2024-T6 aluminum alloy, static loading test, constant displacement test (constant strain) U-bend test coupon was performed and exposed to Tryptic Soy Broth (TSB) and Pseudomonas aeruginosa in the was placed at 3.5% NaCl environment for 10 days. In this research, the plasma electrolytic oxidation (PEO) was used to improve the alloy's resistance to environmental corrosion, as well as its resistance to the culture medium and bacteria. In this research, for phase detection X-ray diffractometer (XRD), Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) and potentiostat/galvanostat device were used for the phasing of the samples. morphology of the uncoated samples with FESEM images showed that placing the samples in 3.5% NaCl environment causes cracking and destruction of the alloyed surface. The SCC mechanism of 2024-T6 aluminum alloy lead to crack with the help of anodic dissolution. Also, exposure of the samples to Pseudomonas aeruginosa in Tryptic Soy Broth (TSB) culture medium caused the formation of microcracks and pitting of the uncovered samples. Investigation of samples morphology in the Sodium Silicate-Sodium hydroxide electrolyte bath with Copper acetate and Zinc oxide additives on 2024- T6 aluminum alloy based on the PEO process, shows that the coating formed in bath containing 5 grams per liter of copper acetate leads to the removal Bacteria from surface of the coating. This mechanism, creates a micro-motive force by inactivating the bacteria due to Cu2+ antibacterial Exposure and contacting negative charge on the surface of bacterial cell with positive ion, resulting the absorption of Cu2+, on the surface. Cu2+ ion can break the bacterial cell membrane inside the cell wall and then destroys the bacteria. Copper ion, creating that leads to the of Cu2+ on the surface. The coating formed in the bath contains 8 grams per liter of Zinc oxide due to lower porosity, high structural density and high resistance to corrosion (2.7×106 Ω.cm2), Corrosion behavior has shown superiority over other created coatings.

علي اشرفي , شهلا ميرزايي

كيوان رئيسي , عبدالمجيد اسلامي