تاثير شرايط آندايزينگ بر رفتار سايشي آلياژ Al5052 آندايز سخت شده

كارشناسي ارشد

در تحقيق حاضر، رفتار سايشي آلياژ آلومينيوم 5052 تحت شرايط مختلف از آندايزينگ سخت همچون نوع محلول ( اسيد سولفوريك،اسيد اگزاليك و اسيد فسفريك)، غلظت محلول¬ها ( 3/0، 5/0 و 7/0 مولار)، ولتاژ ( 50،30 و 70 )، دما (دماي اتاق و 5 درجه سانتي¬گراد) و زمان (120،90،60 و 360 دقيقه) مورد مطالعه و بررسي قرار گرفته است. نتايج بدست آمده نشان داد كه محلول اسيد سولفوريك براي آندايزينگ اين آلياژ مناسب نيست. چرا كه آندايز با محلول¬ اسيد سولفوريك در شرايط ذكر شده و حتي در دماي صفر درجه¬ي سانتي گراد، ولتاژ 25 ولت و غلظت 1/0 مولار نيز باعث سوختن و خوردگي سطح نمونه مي¬شود. همچنين محلول اسيد فسفريك پوششي با ميانگين قطر حفرات 142 نانومتر، سختي 320 ويكرز و ضخامت 23 ميكرومتر ايجاد كرد كه خواص مطلوبي با توجه به اهداف اندايزينگ سخت نمي¬باشد. اما با آندايزينگ نمونه در اسيد اگزاليك، نتايج مطلوب بوده و با افزايش غلظت و ولتاژ، ميانگين قطر حفرات ابتدا كاهش و سپس افزايش و سختي و ضخامت نمونه ها ابتدا افزايش و سپس كاهش مي يابد. نتايج بدست آمده در مورد زمان و دما نشان داد كه با افزايش زمان و كاهش دما، ميانگين قطر حفرات كاهش و ضخامت و سختي پوشش افزايش مي يابد. اين موضوع را مي¬توان به ترتيب ناشي از رشد طولي حفرات در جهت ميدان الكتريكي، افزايش پيوستگي پوشش آندي و كاهش قدرت حل كنندگي محلول دانست. آزمايش سايش نشان داد كه درآندايزينگ نمونه¬ها در دماي 5 درجه¬ي سانتي¬گراد، محلول 5/0 مولار اسيد اگزاليك به مدت 120 دقيقه، با افزايش ولتاژ، ميزان كاهش وزن و ميانگين ضريب اصطكاك ابتدا كاهش و سپس افزايش و نتيجتا مقاومت به سايش ابتدا افزايش و سپس كاهش مي¬يابد. ميزان كاهش وزن در هركدام از ولتاژهاي 30، 50 و 70 ولت به ترتيب : 1/1 ميلي¬گرم، 8/0 ميلي¬گرم و 2/1 ميلي¬گرم و ميانگين ضريب اصطكاك به ترتيب: 399/0، 340/0 و 373/0 بود. اين روند در زمان 360 دقيقه نيز صادق بوده و ميزان كاهش وزن در هركدام از ولتاژهاي 30، 50 و 70 ولت به ترتيب: 1 ميلي¬گرم، 6/0 ميلي¬گرم و 9/0 ميلي¬گرم و ميانگين ضريب اصطكاك به ترتيب: 364/0، 248/0 و 314/0 بود. كمترين ميانگين قطر حفرات( 35 نانومتر)، بيشترين ميزان سختي( 720 ويكرز) و بيشترين ضخامت پوشش(82 ميكرومتر) مربوط به نمونه اي بود كه در محلول اسيد اگزاليك با غلظت 5/0 مولار، در دماي 5 درجه¬ي سانتي¬گراد، تحت ولتاژ 50 ولت به مدت 360 دقيقه آندايز شده بود. اين نمونه با كمترين كاهش وزن( 6/0 ميلي گرم) ، كمترين ضريب اصطكاك( 248/0) و كمترين نرخ سايش(200/0 ميلي¬گرم بر متر) در تست سايش همراه بود و بيشترين مقاومت به سايش را از خود نشان داد.

210988

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مواد و متالورژي

دكتر حسن ثقفيان لاريجاني