مشخصه یابی ساختاری و ارزیابی رفتار خوردگی، تریبوخوردگی و روئین شدن آلیاژti-6al-4v در شرایط آندایز شده

در تحقیق حاضر، آندایزینگ آلیاژ ti-6al-4v در محلول h2so4/h3po4 در ولتاژهای بالاتر از ولتاژ شکست دی الکتریک انجام و اثر ولتاژ آندایزینگ بر رفتار خوردگی و تریبوخوردگی پوشش در محلول wt% nacl 9/ 0ارزیابی شده است. ارزیابی رفتار خوردگی لایه اکسیدی با انجام آزمون های پلاریزاسیون آندی و آزمون اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیائی((eis انجام شد. نتایج به دست آمده از این آزمون ها نشان داد که افزایش ولتاژآندایزینگ باعث مثبت تر شدن پتانسیل خوردگی و افزایش چگالی جریان خوردگی می شود. به علاوه نمودارهای به دست آمده از آزمون های eis ومدار معادل الکتریکی آن ها به خوبی نشان دهنده ساختار دولایه ای پوشش آندایز، اثر بار فضائی و پدیده نفوذ در عرض لایه اکسیدی بود. ارزیابی رفتار تریبوخوردگی پوشش اکسیدی و تاثیر ولتاژ آندایزینگ بر آن با استفاده از نمودارهای پتانسیل خوردگی- زمان انجام شد. نتایج حاصل از این آزمون ها نشان داد که فرایندآندایزینگ باعث بهبود رفتار تریبو خوردگی آلیاژ می شود. به علاوه لایه های اکسیدی ایجاد شده در ولتاژهای بالاتر، رفتار تریبوخوردگی بهتری از خود نشان دادند. بررسی سطح سایش با میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که در نمونه خام و نمونه های آندایز شده در ولتاژهای پائین تر مکانیزم سایش چسبان حاکم است و با افزایش ولتاژ آندایزینگ مکانیزم تغییر کرده و با وجود لایه اکسیدی روی سطح نهائی، سایش بسیار ملایم تر خواهد بود. به علاوه آنالیز eds سطح سایش نیز حاکی از تخریب کامل لایه اکسیدی در نمونه های آندایز شده در ولتاژهای پائین و تخریب موضعی لایه در نمونه های آندایز شده در ولتاژهای بالاتر است. حجم سایش نمونه ها ی آزمون تریبو خوردگی با استفاده از دستگاه پروفیلومتری محاسبه شد. نتایج نشان می دهد که نمونه های آندایز شده در ولتاژهای بالاتر حجم سایش کمتری دارند. در این تحقیق، مورفولوژی نمونه های آندایز شده در چهار ولتاژ مختلف با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) بررسی شد. تصاویر تهیه شده از سطح پوشش حاکی از آن است که در ولتاژهای بالاتر از ولتاژ شکست دی الکتریک به دلیل شکسته شدن مداوم لایه اکسیدی تحت تاثیر میدان قوی ایجاد شده در عرض لایه، حفره هائی در اندازه نانو یا میکرو در پوشش ایجاد می شود. اندازه حفره های مزبور و میزان تخلخل پوشش متاثر از ولتاژ اعمالی در فرایند آندایزینگ است و افزایش ولتاژ باعث افزایش این مقادیر می شود. به علاوه تصاویر sem تهیه شده از سطح مقطع پوشش نشان داد که افزایش ولتاژ، زیاد شدن ضخامت لایه اکسیدی را نیز باعث شده که این افزایش ضخامت بصورت خطی است. آنالیز eds انجام شده روی پوشش، نفوذ نسبتا زیاد عناصر موجود در محلول آندایزینگ (فسفر و سولفور) به داخل لایه را نشان داده که دلیل این امر وجود حفره های حاصل از آندایز در پوشش است. اندازه گیری زبری سطح لایه های اکسیدی نیز حاکی از افزایش زبری سطح با افزایش ولتاژ آندایزینگ بود.