تولید و مشخصه یابی پوشش cr-c حاصل از رسوب دهی الکتریکی از حمام کروم سه ظرفیتی

در این تحقیق پوشش cr-c از حمام کروم سه ظرفیتی حاوی اسید فرمیک به عنوان عامل کمپلکس گر توسط جریان مستقیم بر روی زیرلایه مسی رسوب داده شد. آزمون پراش اشعه ایکس نشان داد که پوشش های حاصل آمورف هستند. اثر پارامتر های پوشش دهی از جمله ph و دانسیته جریان بر ترکیب، ساختار، مورفولوژی و رفتار خوردگی و سایشی پوشش ها بررسی شد. نتایج نشان داد که چگالی جریان مناسب برای پوشش دهی وابسته به ph حمام بوده و با افزایش ph ، کاهش می یابد. به علاوه، با کاهش ph حمام، میزان کربن پوشش افزایش می یابد. بررسی رفتار خوردگی پوشش ها در محیط 1/0 مولار اسید سولفوریک نشان داد که پوشش های حاصل از حمام با ph کم تر، چگالی جریان روئین شدن کم تر و بنابراین مقاومت به خوردگی بیشتری دارند. نتایج نشان داد که عملیات حرارتی پوشش ها در دماهای 300 و oc 600 باعث تغییر ساختار پوشش از آمورف به نانوکریستالی و هم چنین افزایش میزان سختی و چگالی میکرو ترک در پوشش ها می شود. رسوب کاربید کروم از نوع cr23c6 درپوشش در دمای oc 600 اتفاق افتاد. افزایش دمای عملیات حرارتی از oc300 به oc 600 باعث افزایش اندازه دانه پوشش از 10 نانومتر به 25 نانومترشد. بررسی رفتار خوردگی پوشش ها نشان داد که پوشش کروم-کربن با ساختار آمورف دارای مقاومت به خوردگی بیشتری نسبت به پوشش عملیات حرارتی شده در دمای oc 300 است. اگرچه پوشش عملیات حرارتی شده در دمای oc 600 دارای چگالی جریان خوردگی کم تری نسبت به پوشش آمورف است اما این پوشش توانایی تشکیل فیلم روئین را ندارد. بررسی رفتار سایشی پوشش های cr-c نشان داد که مکانیزم سایش این پوشش ها، مجموعه ای از سایش چسبان و سایش خراشان است. همچنین پوشش کروم-کربن عملیات حرارتی شده در oc 300 ، به دلیل افزایش قابل ملاحظه سختی این پوشش در اثر عملیات حرارتی بیشترین مقاومت به سایش را دارا است. به دلیل کاربرد وسیع پوشش های کروم بر روی فولاد، پوشش cr-c بر روی زیرلایه فولاد ساده کربنی نیز تولید و خواص آن بررسی شد. نتایج آزمون خوردگی نشان داد که پتانسیل خوردگی پوشش کروم – کربن نسبت به زیرلایه فولادی مثبت تر است وبه عبارت دیگر، این پوشش در عمل به طور کاتدی فولاد را حفاظت می کند. بنابراین ناحیه خوردگی فعال در منحنی های پلاریزاسیون پوشش مربوط به خوردگی زیرلایه فولادی است. اثر آماده سازی سطح زیرلایه فولادی بر خواص پوشش نیز بررسی شد. بدین منظور از سه روش پولیش مکانیکی، الکتروپولیش و اعمال جریان آندی در محلول چربی زدا استفاده شد. نتایج نشان داد که مورفولوژی سطحی پوشش های کروم-کربن بر روی زیرلایه فولادی متأثر از آماده سازی سطح می باشد. مورفولوژی پوشش حاصل بر روی زیرلایه پولیش مکانیکی شده به صورت دانه ای با نودول های پراکنده و ترک دار است. اگرچه پوشش بر روی سطح الکتروپولیش شده دارای سطحی یکنواخت با توزیع همگن تر نودول ها ولی هنوز ترک دار است. پوشش حاصل بر روی سطح آماده سازی شده به روش اعمال جریان آندی در محلول چربی زدا بدون ترک با توزیع غیریکنواخت نودول های ریز ودرشت است که ایجاد سطحی زبر را باعث شده اند. نتایج آزمون خوردگی نشان داد که پوشش های حاصل بر روی سطح آماده سازی شده به روش اعمال جریان آندی در محلول چربی زدا دارای کمترین میزان تخلخل و بدون ترک هستند که بیشترین مقاومت به خوردگی را نسبت به پوشش های حاصل بر روی سطح پولیش مکانیکی و الکتروپولیش دارند.