بررسی ریزساختار، رفتار خوردگی و تریبو خوردگی پوشش کامپوزیتی الکترولس نیکل فسفرـ زیرکونیا بر روی فولاد ساده کربنی

پوشش های الکترولس نیکل فسفر به سبب سختی بالا، مقاومت عالی به خوردگی و سایش، خواص مطلوب مکانیکی و فیزیکی به عنوان پوشش های سخت، برای مصارف صنعتی شناخته شده اند. نسل جدید پوشش های نیکل فسفر پوشش های کامپوزیتی هستند که در سال های اخیرمورد تحقیقات خوردگی قرارگرفته اند و با توجه به نوع ذره ی هم رسوب شده افزایش و یا کاهش مقاومت خوردگی آن ها گزارش شده است، اما در مورد رفتار تریبوخوردگی این پوشش ها مطالعات زیادی صورت نگرفته است. از این رو با توجه به خواص اکسیدزیرکونیوم (zro2)، تحقیق حاضر به بررسی رفتارخوردگی و تریبوخوردگی پوشش نیکل فسفر- زیرکونیا پرداخته است. رسوب دهی پوشش های کامپوزیتی نیکل فسفر- زیرکونیا توسط دو حمام الکترولس نیکل فسفر با غلظت 5 گرم بر لیتر ذرات زیرکونیای آگلومره (5 میکرون) و آسیاشده (زیرمیکرون) انجام شد. مشخصه یابی پوشش های کامپوزیتی توسط پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترون روبشی و طیف سنجی توزیع انرژی انجام شد. نتایج مشخصه یابی پوشش ها حاکی از آمورف بودن ساختار نیکل فسفرزمینه ی پوشش های کامپوزیتی و هم رسوبی25/7 درصدی ذرات زیرکونیای اگلومره و 24 درصدی زیرکونیای آسیا شده در پوشش است. نتایج حاصل از آزمون سختی سنجی نمونه ها نشان دهنده ی افزایش سختی پوشش نیکل فسفر از601 به (hv1)655 توسط هم رسوبی ذرات زیرکونیای آگلومره و کاهش سختی تا (hv1)588 توسط هم رسوبی ذرات زیرکونیای آسیاشده است. نتایج آزمون پلاریزاسیون چرخه ای در محلول 3/5 درصد وزنی کلریدسدیم نشان داد که به واسطه ی کامپوزیت سازی دانسیته جریان خوردگی پوشش نیکل فسفر از 0/228 a/cm به 0/261 a/cm افزایش و پتانسیل خوردگی ازmv ag/agcl 300- به mv ag/agcl 348- کاهش یافته است. همچنین پتانسیل حفره دارشدن پوشش های کامپوزیتی نسبت به پوشش نیکل فسفرکاهش و توانایی رویین شدن مجدد پوشش ها افزایش یافته است. آزمون های تریبوخوردگی توسط دستگاه تریبومتر گلوله روی صفحه، تحت بار نرمال10 نیوتن، فرکانس 0/5 هرتز در محلول 3/5 درصد وزنی کلریدسدیم تحت شرایط پتانسیل مدارباز، پلاریزاسیون آندی و کاتدی صورت گرفت. نتایج حاصل از آزمون های تریبوخوردگی توسط روش اندازه گیری پتانسیل خوردگی و آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی قبل و بعد از آزمون تریبوخوردگی حاکی از افزایش نرخ رویین شدن مجدد پوشش های کامپوزیتی حین سایش بر اثر جدا شدن ذرات زیرکونیا بود. آزمون تریبوخوردگی آندی درپتانسیل mv ag/agcl100- به منظور بررسی رفتار تریبوخوردگی پوشش ها انجام شد و پوششکامپوزیتی حاوی ذرات زیرمیکرون بیشترین و پوشش کامپوزیتی حاوی ذرات آگلومره کمترین دانسیته جریان را ایجادکردند. جزئیات اتلاف جرم به دست آمده ی پوشش ها نشان داد که در مورد پوشش نیکل فسفر، خوردگی 69% از سهم هم افزایی خوردگی و سایش را تشکیل می دهد درحالی که در مورد پوشش نیکلفسفر-زیرکونیا (5میکرون)، سایش77% از سهم هم افزایی خوردگی و سایش را تشکیل می دهد. بنابراین در فرآیند تریبوخوردگی، خوردگی می تواند به عنوان عامل اصلی اتلاف جرم پوشش نیکل فسفر و سایش به عنوان عامل اصلی اتلاف جرم پوشش کامپوزیتی نیکلفسفر-زیرکونیا(5میکرون)، درنظرگرفته شود، درحالی که شدت فرآیند خوردگی در پوشش کامپوزیتی نیکلفسفر-زیرکونیا(زیرمیکرون) شرایط محاسبه جزئیات اتلاف جرم را غیرممکن می سازد.