بررسي تاثير پارامترهاي فرآيند بر خواص سطحي پوشش نيتريدي ايجاد شده به روش نيتروژن دهي پلاسمايي با توري فعال روي آلياژ آلومينيم 7075

كارشناسي ارشد

فرآيندهاي پلاسمايي همانند نيتروژن­دهي كه به روش متداول انجام مي­شود. در معرض مشكلات رايجي همانند پديده كاتد توخالي، تخليه قوس و اثر لبه هستند. نيتروژن­دهي پلاسمايي با توري فعال (ASPN)، فناوري جديدي در مهندسي سطح است كه مشكلات رايج در نيتروژن­دهي پلاسمايي را برطرف نموده است. در اين پژوهش، از روش نيتروژن­دهي پلاسمايي با توري فعال آهني براي ايجاد لايه نيتريدي تركيبي روي آلياژ آلومينيم 7075 استفاده شده است. خواص سطحي و خوردگي پوشش نيتريدي ايجاد شده روي سطح آلياژ مورد ارزيابي و بررسي قرار گرفته است. بدين منظور نمونه­هايي از جنس آلومينيم 7075 در دو دماي 450 و 490 درجه سانتي­گراد و در دو اتمسفر گازي N2%50+ H2%50 و N2%75+ H2%25 در شرايط ثابت، زمان 5 ساعت، فشار 10 ميلي­بار، چرخه­كاري 80% و فركانس 10كيلوهرتز تحت عمليات پوشش­دهي با روش نيتروژن­دهي پلاسمايي با توري فعال قرار گرفت. براي بررسي مشخصات پوشش از جمله تركيب شيميايي پوشش، اندازه ذرات سطحي، ضخامت لايه تركيبي، توپوگرافي سطح از دستگاه­هاي آناليز اشعه ايكس(XRD)، ميكروسكوپ نيروي اتمي(AFM)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي(FE-SEM) و (SEM) مجهز به آناليزور EDS استفاده شد. به منظور بررسي مقاومت به خوردگي، آزمون پلاريزاسيون روي نمونه خام و نمونه­هاي عمليات شده انجام شد. آزمون XRD حضور فازهاي نيتريد آهن (Fe2-3N :ε) و نيتريد آلومينيم (AlN) در نمونه­هاي نيتروژن­دهي شده را نشان مي­دهد. انجام عمليات حرارتي T6 باعث افزايش اندازه ذرات از 519 به nm577 در دماي c˚490 و اتمسفر N2%50+ H2%50 شده است. افزايش دما و ميزان نيتروژن در اتمسفر ورودي ضخامت لايه تركيبي را افزايش داده است و در نمونه نيتروژن­دهي شده ضخامت لايه تركيبي در دماي c˚490 در اتمسفر N2%75+ H2%25 برابر با μm9/12 ارزيابي شد. بهترين مقاومت به خوردگي براي نمونه خام بدون پوشش با پتانسيل خوردگي volt72/0- است. زبري سطح با افزايش دما و ميزان هيدروژن افزايش يافته است و بيشترين زبري متعلق به نمونه پوشش­دهي شده در دماي c˚490 و اتمسفر N2%50+ H2%50 (nm34/109) است.

194743

دانشگاه علم و صنعت ايران

استخراج فلزات

دكتر منصور سلطانيه - دكتر حسين سيدين