هدف این تحقیق، انجام فرآیند اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی بر روی آلیاژ ti-6al-4v می باشد. این فرآیند در تحقیقات زیادی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. در رساله حاضر، سعی بر این است که ابعاد جدیدی از این فرآیند که تا کنون کمتر مورد توجه قرار گرفته است بررسی گردد. در این راستا، الکترولیتی با ترکیبی شبیه به آنچه که در دیگر پژوهشها مورد استفاده قرار گرفته انتخاب شد. اجزای تشکیل دهنده محلول عبارتند از: سدیم کلرید، سدیم هیدروکسید، سدیم سیلیکات و هیدروژن پراکسید. این اجزا در مقالات گوناگون به طور پراکنده مورد استفاده قرار گرفته و برای هر یک مزایایی ذکر شده است، اما تا کنون تمام این مواد در کنار هم مورد بررسی قرار نگرفته است. به کار بردن تمام این مواد در کنار یکدیگر باعث افزایش نرخ رشد پوشش همراه با بهبود مقاومت به سایش پوششهای تولید شده می گردد. در این تحقیق، از مزایای همه این مواد در کنار یکدیگر بهره برده شده است. از طرفی، در کنار این مواد، نشاسته به عنوان جزء جدیدی اضافه شد. در ابتدا، هدف از افزودن نشاسته فقط افزایش گرانروی الکترولیت و جلوگیری از پاشش و بیرون ریختن الکترولیت بود، اما در ادامه مشخص شد که نشاسته علاوه بر این وظیفه، تأثیرات مثبتی هم در ساختار و خواص پوشش دارد. غلظتهای بهینه هر یک از اجزای الکترولیت با استفاده از طراحی آزمایشات به روش تاگوچی انجام گرفت. در پژوهش حاضر، سعی شده با استفاده از ساده ترین امکانات و شرایط، پوششی قابل رقابت با سایر تحقیقات به دست آید، بدین ترتیب که مواد به کار رفته برای تهیه الکترولیت همگی موادی فراوان و ارزان قیمت بوده و از هیچ نوع افزودنی گران یا کمیاب استفاده نشده است. در ادامه، خواص سطحی و مکانیکی پوشش حاصل از الکترولیت بهینه شده مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که پوشش ایجاد شده باعث بهبود مقاومت به سایش (کاهش ضریب اصطکاک و تغییرات وزن) و سختی نسبت به آلیاژ بدون پوشش می گردد.

سوپرآلیاژهای پایه نیکل به دلیل برخورداری از پایداری و استحکام خوب در دماهای بالا از جمله موادی هستند که در ساخت قطعات داغ تجهیزات صنعتی به کار گرفته می شوند. به منظور افزایش راندمان، بهبود مقاومت به خوردگی داغ و اکسیداسیون این قطعات از پوشش هایی که این شرایط را فراهم کند استفاده می شود. در این پژوهش سوپرآلیاژ پایه نیکل اینکونل600 با استفاده از روش فروبری داغ پوشش داده شد. به همین منظور نمونه ها درون حمام مذاب از آلومینیم با دمای 750 درجه سانتی گراد و برای مدت زمان های 7 و 15 دقیقه غوطه ور شدند. عملیات حرارتی نفوذی بر روی نمونه های غوطه ور شده در مذاب برای دماهای 450 و550 درجه سانتی گراد و برای مدت زمان های 8 و16 و24 ساعت و در اتمسفر گاز خنثی(آرگون) انجام شد. پوشش های ایجاد شده با استفاده از میکروسکوپ های نوری(om) و الکترونی(sem) مورد بررسی قرار گرفته و فازهای تشکیل شده در این پوشش توسط آزمون پراش پرتوی ایکس(xrd) شناسایی شدند. به منظور بررسی میزان مقاومت به اکسیداسیون در دماهای بالا تست اکسیداسیون سیکلی از نمونه پوشش دار و بدون پوشش گرفته شد.

در این تحقیق کامپوزیت al-al2o3 به دو روش تولید گردید. در روش اول ترکیبی از پیوند نورد انباشت پذیر (arb) و اکسیداسیون پلاسمای الکترولیتی ( peo) بکار برده شد. در روش دوم کامپوزیت ذره ا al-al2o3با استفاده از فرایند arb و پخش ذرات آلومینا و با دو پودر متفاوت 1و5/0 میکرون (به میزان 4 درصد کسر حجمی) تولید گردید. با استفاده از دستگاه sem در چرخه های بالاتر arb توزیع یکنواخت قطعات آلومینا (در روش اول) و ذرات آلومینا (در روش دوم) در زمینه آلومینیوم را نشان داد. استحکام کششی کامپوزیت در روش اول 180 مگاپاسکال (حدود 4 برابر آلومینیوم آنیل شده) و در کامپوزیت های ذره ای با اندازه ذره 1 و 5/0 میکرون به ترتیب برابر 170 و 175 مگاپاسکال است. درصدازدیاد طول یکنواخت کامپوزیت های تولید شده در هر دو روش نسبت به آلومینیوم آنیل شده کاهش چشمگیری داشت. سطح شکست کامپوزیت های مذکور حفره های متعددی را نشان می دهد که حاکی از شکست نرم در این کامپوزیت می باشد.