بررسی اثر عملیات نیتروژن‌دهی گازی بر ریخت و رفتار سایشی پوشش TiO2 ایجادشده به روش اکسایش الکترولیتی پلاسمایی

Authors

  • احسان صائب نوری مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران.
  • حسن بختیاری زمانی مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران.
  • سیدعلی حسن زاده تبریزی مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران.
  • فاطمه سلحشوری مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران.
Abstract:

در این پژوهش دو عملیات پوشش­دهی اکسایش الکترولیتی پلاسمایی و نیتروژن­دهی گازی مورد بررسی قرار گرفته است. در مرحله اول از اکسید تیتانیوم با فرایند پوشش­دهی اکسایش الکترولیتی پلاسمایی به­عنوان یک پوشش میانی بر سطح تیتانیوم استفاده شد؛ در این مرحله تیتانیوم خالص تجاری با چگالی جریان mA/cm2 1000 به مدت 10 دقیقه در محلول کربناتی پوشش داده شد. در مرحله دوم، ایجاد پوشش دولایه با عملیات تکمیلی نیتروژن­دهی گازی صورت پذیرفت؛ در این مرحله فلز تیتانیوم به همراه پوشش اکسید تیتانیوم درون کوره لوله­ای با دمای  1000 به­مدت 6 ساعت نیتروره شدند تا خواص تریبولوژیکی پوشش­ها با هم مقایسه شوند. از تفرق اشعه ایکس برای فازیابی، از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای ارزیابی ریزساختار سطحی و مقطع و از آزمون سایش پین روی دیسک برای ارزیابی مقاومت به سایش پوشش­ها استفاده شد. نتایج حاصل از آزمون­های به­عمل آمده نشان داد که در مرحله اول فرآیند پوشش­دهی، فاز روتیل تشکیل شده است. بررسی ریزساختار و بافت سطحی نشان داد که پوشش­ها دارای ریزحفراتی مشهور به ساختار پنکیکی هستند؛ خروجی­های آزمون سایش نشان داد که عملیات اکسایش پلاسمای الکترولیتی یک رفتار سایشی ایده­آل با ضریب اصطکاک پایین در حدود 2/0 را بوجود آورده است. در مرحله دوم فرآیند پوشش­دهی فازهای تشکیل شده به­صورت نیتریدی و بعضاً اکسید تیتانیوم نیتروره­شده می­باشند. ریخت سطحی پوشش اکسید تیتانیوم نیتروره شده تلفیقی از ساختار نمونه­های TiO2 و TiN می­باشد بطوری که در کنار حفرات موجود در ساختار نمونه TiO2، ذرات کروی شکل پدید آمده است که دلیل آن نفوذ نیتروژن در پوشش اکسید تیتانیوم است. بررسی رفتار سایشی نشان داد که مقاومت به سایش پوشش­های نیتریدی افزایش قابل­توجهی نسبت به پوشش اکسید تیتانیوم و نمونه بدون پوشش دارد؛ بدین معنا که ضریب اصطکاک از 65/0 برای نمونه بدون پوشش به 25/0 برای نمونه TiO2-N کاهش یافته است.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

بررسی رفتار خوردگی پوشش اکسیدی ایجاد شده بر آلیاژ آلومینیم 6061 به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی

در این مقاله به بررسی تاثیر تغییرات غلظت آلومینات سدیم بر رفتار خوردگی پوشش­های ایجاد شده روی سطح آلیاژ آلومینیم 6061 به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی پرداخته شده است. این فرآیند تحت جریان مستقیم خطی با چگالی جریان A/dm2 15 و در دو غلظت 6 و 8 گرم بر لیتر آلومینات سدیم انجام شد. رفتار خوردگی پوشش­ها توسط آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول 5/3 درصد وزنی کلرید سدیم مورد ارزیابی قرار گر...

full text

بررسی اثر فرکانس و سیکل کاری در فرآیند اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی پوشش های نانوکریستال TiO2

چکیده پوشش نانوکریستال اکسید تیتانیوم (TiO2) با فرآیند اکسیداسیون پلاسمای الکترولیتی(Plasma Electrolytic Oxidation) تحت عملیات جریان ثابت در فرکانس-های 1000 و 1500 هرتز و سیکل کاری 10 و 15 درصد طی مدت زمان 10 دقیقه بر روی سطح تیتانیوم خالص تجاری (Commercially Pure ( CP ) Titanium) تشکیل شد. بررسی ساختار سطح و ترکیبات شیمیایی موجود در پوشش به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش‌سنج اشعه ...

full text

بررسی اثر میزان فسفر و عملیات حرارتی بر ساختار، سختی و رفتار سایشی پوشش کبالت-فسفر

پوشش­ آلیاژی کبالت-فسفر به روش آبکاری الکتریکی با استفاده از جریان مستقیم بر روی فولاد St37 اعمال شد. با تغییر میزان فسفر در ترکیب پوشش آلیاژی ساختار فیلم ترسیب شده تغییر کرد و بصورت آمورف، نانوکریستالی و یا ترکیبی از این دو ترسیب شد. علاوه بر میزان فسفر، عملیات حرارتی پوشش نیز باعث تغییر ساختار شد. تاثیر ساختار فازی در مقادیر مختلف فسفر قبل و بعد از عملیات حرارتی بر روی سختی و رفتار سایشی مورد...

full text

اثر هیدروکسیدپتاسیم بر رفتار خوردگی پوشش‏های‏ سرامیکی تشکیل‏شده به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی روی زیرلایه تیتانیم

در این تحقیق، پوشش‏های سرامیکی به‏وسیله فرآیند اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی در حمام پایه آلومیناتی حاوی غلظت‏های متفاوتی از هیدروکسید‏پتاسیم (3، 4 و 5 گرم بر لیتر) روی زیرلایه تیتانیم خالص با موفقیت تشکیل شد. تمامی فرآیندها در ولتاژ ثابت 420 ولت و در مدت زمان 180 ثانیه انجام شدند. اثر ترکیب‏شیمیایی حمام پوشش‏دهی بر ولتاژ جرقه‏زنی، ریزساختار و رفتار خوردگی پوشش‎ها مورد مطالعه قرار گرفت. تصاویر...

full text

بررسی ریزساختار و رفتار خوردگی پوشش سرامیکی ایجاد شده به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی روی سطح آلیاژ آلومینیم 2024

در این مقاله اثر تغییر غلظت نمک فسفات سدیم در محلول مورد استفاده جهت فرآیند پوشش¬دهی اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی بر رفتار الکتروشیمیایی و ریزساختار پوشش¬های تشکیل شده روی زیرلایه آلومینیم 2024 مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور ارزیابی رفتار خوردگی، نمونه¬ها در محلول نمک کلرید سدیم 5/3 درصد وزنی قرار داده شده و آزمون¬های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف¬سنجی امپدانس الکتروشیمیایی انجام شدند...

full text

اثر فرکانس جریان پوشش دهی بر خواص خوردگی و ریزساختار پوشش‌های ایجادشده در روش اکسیداسیون پلاسمایی الکترولیتی بر زیرلایه منیزیم AZ31

در سال‌های اخیر پوشش‌های اکسیداسیون پلاسمایی الکترولیتی بر زیر لایه‌های فلزاتی چون منیزیم، تیتانیوم و آلومینیمیم مورد بررسی قرارگرفته‌اند. یکی از موارد مهم در خواص این پوشش‌ها شرایط جریان اعمالی به نمونه در حین پوشش دهی است.  در این تحقیق اثر فرکانس‌های بالاتر از Hz1000 بر خواص خوردگی و ریزساختار پوشش‌های اکسیداسیون پلاسمایی (PEO) بر زیر لایه منیزیم AZ31 بررسی شد. پوشش دهی در حمّامی با ترکیب g/l...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 15  issue 41

pages  35- 50

publication date 2019-11-22

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023