ارزیابی ریزساختار، رفتار خوردگی و مغناطیسی پوشش اکسیدی تولیدی به روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی بر روی فولاد 316l در حضور نیترات استرانسیم و نانوذرات فریت استرانسیم

پوشش فریت استرانسیم با استفاده از روش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی با دو هدف و در دو نوع الکترولیت تهیه شد. مرحله اول، با هدف بررسی اثر افزودن مقادیر مختلف نیترات استرانسیم به الکترولیت پایه و بررسی تاثیر زمان، پوشش دهی در زمان های مختلف انجام شد. بدین منظور، ابتدا الکترولیت آبی پایه شامل براکس، سدیم هیدروژن کربنات و سیلیکات سدیم، تهیه شد. نیترات استرانسیم به عنوان منبع تامین استرانسیم در مقادیر 5/0، 1، 2، 4 گرم بر لیتر به محلول افزوده گردید. در مرحله دوم، با هدف بررسی تاثیر افزودن نانوذرات فریت استرانسیم، در حضور مقدار g/l 4 نیترات استرانسیم و با شرایط یکسان حالت اول، نانو ذرات فریت استرانسیم در مقادیر 025/0، 05/0، 1/0 و 2/0 گرم بر لیتر به محلول اضافه و پوشش دهی انجام شد. پوشش دهی در شرایط ولتاژ 588 ولت، دمای محلول 62 درجه سانتیگراد و در زمان های 10، 15، 20 و 30 دقیقه انجام گرفت. ضخامت، مورفولوژی و ریزساختار سطح مقطع پوشش به ترتیب با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی بررسی شد. آنالیز شیمیایی فازهای مختلف موجود در پوشش به روش eds مورد ارزیابی قرار گرفت. علاوه براین، درصد فازهای مختلف در پوشش به روش آنالیز تصویری مورد بررسی قرار گرفت. به منظور شناسایی فازهای موجود از پراش پرتو ایکس استفاده شد. ارزیابی میزان نفوذپذیری مغناطیسی توسط دستگاه lcr متر انجام شد و حلقه پسماند مغناطیسی توسط دستگاه vsm اندازه گیری شد. خواص الکتروشمیایی و خوردگی پوشش با استفاده از روش امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون پتانسیو دینامیک بررسی شد. نتایج حاصل از آزمون ها نشان می دهد که افزایش میزان نیترات استرانسیم همانند افزایش زمان پوشش دهی، باعث افزایش ضخامت پوشش می گردد. نتایج همچنین نشان می دهد با افزودن نانو ذرات فریت استرانسیم به محلول پوشش دهی، ضخامت پوشش کمتر از حالت بدون ذرات شده و در زمان های زیاد پوشش دهی باعث افزایش عیوب در پوشش می گردد. بررسی طیف های پراش پرتو ایکس و همچنین طیف سنج تفکیک انرژی (eds) نشان می دهد که پوشش حاصل در قسمت های سطحی شامل اکسید آهن و در قسمت های داخلی، شامل دوفاز مجزا شامل فاز اول با ترکیبی از اکسید آهن و فریت استرانسیم و سیلیکات آهن و فاز دوم شامل فولاد زمینه حاوی مقادیرکمی استرانسیم می باشد. نتایج آزمون های خوردگی نشان می دهد اگرچه زمان فاکتور مهمی در بهبود مقاومت به خوردگی نمونه های پوشش داده شده می باشد، اما با افزایش بیش از 20 دقیقه در زمان پوشش دهی، به دلیل افزایش عیوب پوشش، مقاومت به خوردگی پوشش کاهش می یابد. از طرف دیگر، حضور نانوذرات در محلول پوشش دهی درمقادیر کم باعث افزایش ودر مقادیر بیشتر سبب کاهش مقاومت به خوردگی پوشش شد. نتایج آزمون های مغناطیسی نشان می دهد که نمونه های فولاد زنگ نزن l316 دارای پوشش مزبور، از خود رفتاری مشابه با مغناطیس های نرم نشان می دهد. بر این اساس در حالت بدون استفاده از نانو ذرات، پسماند مغناطیسی با افزایش زمان پوشش دهی، ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. این در حالی است که با استفاده از ذرات نانو، روند افزایشی با افزایش زمان پوشش دهی ادامه می یابد. همچنین بالاترین مغناطش اشباع در حالت عدم استفاده از ذرات نانو، در حالت g/l2 و در زمان پوشش دهی 20 دقیقه حاصل شد. مغناطش اشباع در حالت استفاده از نانوذرات در زمان کوتاه تر 10 دقیقه و در حضور g/l025/0 نانوذرات حاصل شد. مغناطش اشباع در غیاب نانو ذرات بیشتر بوده که این به دلیل تغییر در میزان فریت استرانسیم در پوشش بوده است.