اثر نانوبلوری کردن مکانیکی سطح آلیاژ آلومینیم بر خواص خوردگی و سایش پوشش نانوساختار ایجاد شده به روش اکسیداسیون ریزجرقه

در این پژوهش فرآیند پوشش دهی به روش اکسیداسیون ریز جرقه بر روی نمونه هایی از جنس آلومینیم aa1230 با و بدون پیش فرآیند عملیات مکانیکی تدریجی سطحی انجام شد. پوشش دهی در الکترولیت های پایه فسفاتی و پایه سیلیکاتی با حضور نانوذرات نیترید سیلیسیم در دو دانسیته جریان ثابت و به مدت 10 دقیقه انجام گرفت. سپس آزمون های مختلفی جهت بررسی خواص پوشش ها و اثر پیش فرآیند نانوبلوری کردن سطح انجام شد. از میکروسکوپ الکترونی عبوری و پراش پرتو ایکس جهت بررسی نانوبلوری شدن زمینه و از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای بررسی مورفولوژی و تخلخل سطحی پوشش ها و سطح مقطع آن ها استفاده شد. میزان زبری سطحی و ضخامت پوشش ها توسط دستگاه های زبری سنج و ضخامت سنج اندازه گیری شد. از دستگاه پتانسیواستات و روش پلاریزاسیون پتانسیودینامیک برای بررسی رفتار خوردگی نمونه ها استفاده شد. هم چنین رفتار سایشی نمونه های پوشش داده شده توسط آزمون سایش پین روی دیسک بررسی شد و توسط آزمون ترشوندگی نیز مقدار زاویه ترشوندگی پوشش ها مشخص گردید. نتایج نشان دادند که عملیات مکانیکی تدریجی سطحی موجب ریزدانه شدن دانه های سطحی نمونه های آلومینیمی تا مقدار 66 نانومتر در این تحقیق شد. در اثر پیش فرآیند عملیات مکانیکی تدریجی سطحی، میزان اکسید مذاب فوران کرده در هر دقیقه پوشش دهی در قیاس با نمونه های نانوبلوری نشده، 2 تا 10 برابر افزایش یافت و به تبع آن ضخامت این پوشش ها نیز به طور چشم گیری افزایش یافت. هم چنین میزان میانگین جذب نانوذرات در پوشش در نمونه های نانوبلوری شده بیشتر (حدود 10 درصد) از نمونه های نانوبلوری نشده بود. در نمونه های پوشش داده شده در دانسیته جریان ma/cm2 80، افزایش شدت و انرژی پیش-فرآیند عملیات مکانیکی تدریجی سطحی موجب بهبود مقاومت به خوردگی در الکترولیت های پایه سیلیکاتی (26 تا 53 درصد) شد. هم چنین نمونه های پوشش داده شده بر روی زمینه های نانوبلوری، نرخ سایش کمتری (59-14 درصد) نسبت به نمونه های پوشش داده شده بر روی زمینه های درشت دانه داشتند.