ارزیابی فنی و اقتصادی پوشش اکسیدی روی ورق های فولادی به روش آبی کردن حرارتی وروش شیمیایی

روی سطح فلزات لایههای اکسیدی گوناگونی تشکیل می شود که با عملیات شیمیایی یا حرارتی در محیطهای مناسب میتوان آنها را پایدار نمود بطوری که محافظت کننده فلز پایه باشند. یکی از روشهای ایجاد لایه اکسیدی محافظ در برابر خوردگی اتمسفری فولاد (زنگ زدگی)، فرایند آبی کردن است. هدف از پژوهش حاضر، مطالعه پوشش های اکسیدی فولاد به دو روش شیمیایی و حرارتی و ارزیابی این روش ها بر اساس معیارهای فنی و اقتصادی بود. بدین منظور سیکلهای عملیات حرارتی و فرایندهای شیمیایی ایجاد پوشش اکسیدی روی دو نوع ورق فولادی کم کربن و پرکربن اجرا شد. کیفیت سطح پوشش و مشخصات ساختاری ان توسط sem بررسی شد. مشخصات سطح لایه های اکسیدی با استفاده از سیستم afm و خواص مکانیکی آن با نانو سختی سنجی مطالعه شد. به منظور بررسی رفتار خوردگی پوشش ها، آزمون امپدانس الکتروشیمیایی و پاشش نمک انجام شد. در روش اکسیداسیون شیمیایی از محلول غلیظ شده سود به همراه نیترات سدیم استفاده شد و فرایند پوشش دهی در دمای 145-140 درجه سانتی گراد در سه زمان 10،30 و 60 دقیقه انجام گرفت. بررسی مورفولوژی پوشش های شیمیایی نشان داد که زمان 30 دقیقه منجر به ایجاد مورفولوژی یکنواخت می شود. به منظور بررسی رفتار خوردگی پوشش ها آزمون امپدانس الکتروشیمیایی مشخص کرد که زمان پوشش دهی نقش تعیین کننده ای بر رفتار خوردگی آن دارد. پوشش اکسیدی به روش حرارتی روی دو دسته فولاد با سطح آماده سازی شده انجام شد. جهت ارزیابی تاثیر دمای عملیات حرارتی بر عملکرد پوشش اکسیدی شش دمای 300، 350، 400، 450، 500 و 600 درجه سانتی گراد انتخاب شد. سپس نمونه ها در دو محیط سرد کننده روغن و هوا سرد شدند. بررسی مورفولوژی پوشش های حرارتی نشان داد که دمای 450 درجه سانتی گراد و سرد شدن در هوا یا روغن منجر به ایجاد مورفولوژی همگن و یکنواخت می شود. نتایج آزمون های خوردگی نشان داد که مدت زمان خوردگی نمونههایی آبی شده به فرایند اکسیداسیون و پارامترهای عملیاتی بستگی دارد که با توجه به محدوده کاربرد و نوع ورق فولادی باید بهینه سازی شوند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز eds حضور فازهای اکسیدی را تایید نمود. بطور کلی مشاهده شد که رنگ نهایی لایه اکسیدی به دلیل پدیده تداخل نور در محدوده خاصی قابل کنترل است ولی مقاومت خوردگی مستقل از رنگ ظاهری آن است و به عوامل فرایند حرارتی بستگی دارد.