فهرست مطالب مرتضی زند رحیمی
-
استفاده از روشی سازگار با محیط زیست به نام اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی (PEO) بر آلومینیوم و آلیاژهای آن برای ایجاد درجای پوششی با خواص مطلوب بسیار موردتوجه است. از جمله پارامترهای تاثیرگذار بر روند فرایند PEO و عملکرد پوشش های تهیه شده، ترکیب زیرلایه است. در این تحقیق، تاثیر افزایش درصد سیلیسیوم زیرلایه بر فرایند اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی با جریان پالسی دو قطبی در یک حمام الکترولیتی پایه سیلیکاتی انجام شد. نتایج نشان داد سرعت افزایش ولتاژ مثبت با افزایش مقدار سیلیسیوم درحالت جریان ثابت کاهش می یابد و مقادیر ولتاژ مثبت با شروع اکسیداسیون به یکدیگر نزدیک می شوند. از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای ارزیابی مورفولوژی و ساختار پوشش و از آزمون تفرق اشعه ایکس، برای فازیابی استفاده شد. با افزایش درصد سیلیسیوم زیرلایه از 1 تا 13 درصد وزنی، علاوه بر کاهش ضخامت و زبری پوشش ها، متوسط سرعت پوشش دهی نیز از 1 به 43/0 میکرومتر بر دقیقه کاهش پیدا کرد. همچنین با افزایش درصد سیلیسیوم زیرلایه مورفولوژی آتشفشانی بر مورفولوژی پنکیکی در رشد پوشش غالب شده و سطحی متخلخل با حفراتی پراکنده در ساختار آن مشاهده شد. نتایج حاصل از آزمون پراش پرتو ایکس نشان داد که، پوشش ها عمدتا حاوی مخلوط γ-Al2O3، η-Al2O3، δ-Al2O3، SiO2، مقدار کمی مولایت و برخی از فازهای آمورف بودند.
کلید واژگان: اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی, پوشش دهی, آلیاژ آلومینیوم- سیلیسیوم}The use of an environmentally friendly method called plasma electrolytic oxidation (PEO) on aluminum and its alloys to create a coating with desirable properties is very important. One of the parameters affecting of PEO process as well as the performance of the prepared coatings is the composition of the substrate. In this study, the effect of increasing the percentage silicon of substrate on the plasma electrolytic oxidation process with bipolar pulse current in a silicate-based electrolytic bath was investigated. The results showed that at constant current, the rate of increase of positive voltage decreases with increasing the amount of silicon and the values of positive voltage approach each other with the onset of oxidation. Scanning electron microscopy was used to evaluate the morphology and structure of the coating and X-ray diffraction test was used for phase detection. With increasing the percentage silicon of substrate from 1 to 13% by weight, in addition to reducing the thickness and roughness of the coatings, the average coating speed also decreased from 1 to 0.43μm / min. As the Si content of the substrate increases, volcano-shaped morphology dominated over pancake morphology in the growth of the coating and a porous surface with scattered micro-pores in its structure was observed. The results showed coatings mainly containing mixtures of γ-Al2O3, η-Al2O3, δ-Al2O3, SiO2 and a small amount of mullite and some amorphous phases.
Keywords: Plasma electrolytic oxidation, Coating, Aluminum-Silicon alloy} -
پوشش های کامپوزیتی حاوی فسفر و ذرات سرامیکی از جمله پوشش هایی هستند که به لحاظ خواص مناسب نظیر مقاومت به خوردگی، مقاومت به اکسیداسیون و سختی بالا مورد توجه قرار گرفته اند. در این تحقیق پوشش کامپوزیتی Co-P-nano-Al2O3 با استفاده از تکنیک رسوب دهی الکتریکی به روش جریان مستقیم بر روی زیر لایه فولاد زنگ نزن AISI 430 پوشش داده شد. کیفیت پوشش و مقاومت به خوردگی آن با تغییر مقدار آلومینا (3، 4، 5 و g/L 6) در حمام مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور بررسی مورفولوژی و آنالیز پوشش کامپوزیتیCo-P-nano-Al2O3 تشکیل شده به ترتیب از دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکرو آنالیز EDS استفاده شد. نتایج نشان داد با افزایش غلظت ذرات نانو آلومینا در محلول آبکاری از g/L 3 با روند افزایش 1 واحدی به g/L 5 درصد وزنی ذرات نانو آلومینا در پوشش افزایش می یابد و پس از آن با افزایش غلظت ذرات نانو آلومینا در محلول آبکاری درصد وزنی ذرات نانو آلومینا در پوشش کاهش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که در حمام حاوی g/L 5 آلومینا، پوشش کامپوزیتی تشکیل شده کاملا یکنواخت و پیوسته است در حالی که با افزایش یا کاهش مقدار آلومینا، امکان تشکیل پوشش مناسب بر روی کل سطح زیر لایه وجود ندارد. به منظور بررسی مقاومت به خوردگی، آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول آبی 5/3 درصد وزنی NaCl بر روی نمونه های پوشش دار و بدون پوشش انجام شد. نتایج آزمون های پلاریزاسیون تافل و الکتروشیمیایی نیز با تصاویر میکروسکوپی مطابقت داشت و نشان داد که پوشش تشکیل شده در حمام حاوی g/L 5 آلومینا بیشترین مقاومت به خوردگی را دارد.
کلید واژگان: پوشش کامپوزیتی, نانو آلومینا, غلظت, مقاومت به خوردگی, پلاریزاسیون پتانسیودینامیک}Composite coatings containing P and ceramic particles are considered in terms of properties such as corrosion resistance, oxidation resistance and high hardness. In this study, Co-P-nanoAl2O3 composite coating was fabricated on the AISI 430 stainless steel substrate using a direct current electric deposition technique. The quality of the coating and its corrosion resistance were studied by changing the amount of alumina (3, 4, 5 and 6 g/L) in the electrolyte bath. In order to investigate the morphology of the composite coating and the analysis of the Co-P-nanoAl2O3 composite coated samples, a scanning electron microscope (SEM) and EDS analyzer were used, respectively. The results showed that by increasing the concentration of nano-alumina particles in the electrolytic solution from 3 g/L with a 1 unit increase to 5 g/L, the weight of nano-alumina particles in the coating increased. Then by increasing the concentration of nano-alumina particles in the electroplating solution the weight percentage of nano-alumina particles in the coating reduced. Also the results showed that, the composite coating formed in the bath containing 5 g/L alumina is perfectly uniform and continuous, while with increasing amount of alumina, it is not possible to form a suitable coating on the entire surface of the substrate. In order to investigate the corrosion resistance, potentiodynamic polarization experiments were applied in aqueous solution of 3.5% NaCl on coated and non-coated samples. The results of Tafel and electrochemical polarization tests were also correlated with microscopic images and showed that the coated in the bath containing 5 g/L alumina had the highest corrosion resistance.
Keywords: Composite Coating, Nano Alumina, Concentration, Corrosion Resistance, Potentiodynamic Polarization} -
یکی از بهترین روش های موثر برای بهبود مقاومت به سایش و سختی فولادهای زنگ نزن اعمال پوشش های سطحی است. از جمله این پوشش ها، پوشش های آلیاژی و کامپوزیتی پایه نیکل هستند. در این تحقیق، پوشش کامپوزیتی نیکل- فسفر- اکسیدتیتانیوم با استفاده از روش آبکاری الکتریکی بر روی فولاد زنگ نزن AISI 430 ایجاد شد. تاثیر pH آبکاری (3، 5/3 و 4) بر روی میکروساختار و میکروسختی و رفتار سایشی آن ها مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تعیین فازهای موجود و محاسبه اندازه دانه، از روش آنالیز پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. مشخصه یابی پوشش به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) صورت پذیرفت. میکروسختی نمونه های بدون پوشش و پوشش دار توسط دستگاه ریزسختی سنج ویکرز اندازه گیری شد. همچنین مقاومت سایشی نمونه های بدون پوشش و پوشش داده شده با کامپوزیت نیکل- فسفر- اکسیدتیتانیوم با استفاده از آزمون پین بر روی دیسک بررسی شد. نتایج آنالیز پرتو ایکس نشان داد که افزایش pH باعث افزایش اندازه دانه ها می شود. همچنین نتایج آزمون میکروسختی و پین بر روی دیسک نشان داد افزایش pH موجب کاهش میکروسختی و مقاومت سایشی می شود. بیشترین سختی (18/618 ویکرز) مربوط به پوشش ایجاد شده در 3pH=، با غلظت gr/L 40TiO2= بود. همچنین بیشترین مقاومت به سایش و کمترین کاهش وزن (mg15/0) نیز مربوط به همین پوشش بود.کلید واژگان: آبکاری الکتریکی, پوشش Ni-P-TiO2, میکروسختی, مقاومت سایشی, pH}One of the best ways to improve the abrasion resistance and toughness of stainless steels is to apply surface coatings. Among these coatings are nickel base alloy and composite coatings. In this research, nickel-phosphorus-titanium oxide coatings were developed using electrical plating technique and the effect of pH (3, 3.5 and 4) on microstructure and their wear and tear behavior were studied. In this research, nickel phosphorus-titanium oxide coating was deposited onto the AISI 430 steel using electrical plating technique and the effect of TiO2 particles concentration on microstructure and wear behavior was studied. X-ray analysis (XRD) was used to determine the available phases and calculate grain size. Characterization of the coating was performed using SEM (Scanning Electron Microscopy). The michardness was measured by Vickers microhardness device. To test the abrasion resistance of the phosphorus-titanium oxide coated and uncoated samples, a pin on the disk test was used. The results of X-ray analysis showed that the increase of pH causes the increase of grain size. Also the results of microhardness and pin on disk tests showed the increase of pH causes decrease of microhardness and abrasion resistance. The highest hardness (618.18 Vickers) was related to the coating created at pH =3 and TiO2 =40 gr / L. The highest wear resistance and lowest weight loss (0.15 mg) were also observed in the same coating.Keywords: Electroplating, Ni-P-TiO2 Coating, Microhardness, Abrasion resistance, pH}
-
در این پژوهش پوشش های MoS2/Ni به روش کندوپاش مغناطیسی جریان مستقیم، روی فولاد اعمال شد. نسبت MoS2/Ni در پوشش ها با استفاده از پراکنش ماده هدف‌هایی با نسبت های متفاوتی از نیکل کنترل گردید. پوشش‌ها با استفاده از پراش پرتوایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف‌سنجی پراش انرژی پرتوایکس (EDX) و آزمون های نانو فرورونده و نانوخراشنده مشخصه یابی شدند. رفتار سایشی پوشش با استفاده از آزمون پین روی دیسک در دمای محیط ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که ضخامت و سختی پوشش‌ها به ترتیبµm 6-4 و HV 1300-850 بود. میزان کریستالی ساختار با افزایش میزان نیکل کاهش می‌یابد. حضور نیکل در پوشش MoSx باعث بهبود چسبندگی و افزایش سختی پوشش می‌گردد. مقدار مناسب افزودن نیکل به MoSx برای ایجاد بهترین خواص سایشی پوشش (کمترین مقادیر ضریب اصطکاک و نرخ سایش) 14 درصد اتمی تعیین گردید. سایش ورقه‌ای و تریبوشیمی به‌عنوان مهم‌ترین مکانیزم های حاکم در سایش پوشش تعیین شد.
کلید واژگان: سولفید مولیبدن, روانکار جامد, رسوب فیزیکی بخار, رفتار سایشی, ضریب اصطکاک}In this study Ni-MoS2 composite coatings were deposited onto steel substrates by direct-current magnetron sputtering. The MoS2/Ni ratio in the coatings was controlled by sputtering the composite targets. The coatings were characterized X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX), and nano-indentation and nano-scratch testes. The tribological behavior of the coatings were investigated using the pin-on-disc test at room temperature. The results showed that the thickness, and the hardness of the coatings were 4-6 µm and 850-1300 HV, respectively. The degree of crystallization of the composite coatings increased with increasing Nickel contents. The incorporation of Nickel to MoS2 coatings resulted in a considerable improvement of coating adhesion and hardness. The optimum doping level for Ni-MoSx coatings to show the best tribological properties,) the lowest friction coefficient and wear rate (was 14 atomic percent. The main wear mechanism of coating were delamination and tribochemical.
Keywords: Molybdenum disulfide, Solid lubricant, Physical vapor deposition, Wear behavior, Friction coefficient} -
فولادهای زنگ نزن آستنیتی از جمله فولادهای پر کاربردی هستند که کاربردهای مختلفی در پیل های سوختی اکسید جامد و لوله های دیگ بخار در شرایط کاری دمای بالا دارند. لایه اکسیدی Cr2O3 تشکیل شده روی سطح فولاد، در دماهای بالا ناپایدار شده و مقاومت به اکسیداسیون فولاد را کاهش می دهد. بنابراین محافظت از این فولادها در دماهای بالا امری ضروری می باشد. از این رو یکی از بهترین روش های موثر برای افزایش عمر این قطعات در مقابل اکسیداسیون اعمال پوشش های سطحی است. در این تحقیق پوشش کامپوزیتیNi-Co-CeO2-ZrO2 با روش آبکاری الکتریکی مستقیم بر روی سطح فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 304 ایجاد شد. به منظور دستیابی به پوشش مناسب، تاثیر پارامترهای دانسیته جریان، pH و غلظت ذرات ZrO2 در حمام مورد بررسی قرار گرفت. برای ایجاد رسوب بهینه، پارامتر های حمام ابکاری مورد بررسی قرار گرفتند. تاثیر مقدار ذرات ZrO2 (5، 10 و g/L25)، دانسیته جریان (15، 20، 25 و mA/cm230) و pH (3، 5/3، 4 و 5/4) بر روی مقدار نشست و میکروساختار پوشش ایجاد شده بررسی شد. جهت مشاهده مورفولوژی از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و جهت تعیین ترکیب شیمیایی از انالیز EDX استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش ZrO2 مقدار نشست ذرات ZrO2افزایش و مقدار نشست ذرات CeO2 کاهش یافت. همچنین با افزایش دانسیته جریان و pH مقدار نشست ذرات ZrO2وCeO2 کاهش یافت.کلید واژگان: آبکاری الکتریکی, میکروساختار, ZrO2, CeO2}Austenitic stainless steels are high performance steels that have various applications in solid oxide fuel cells and boiler tubes under high temperature operating conditions. The Cr2O3 oxide layer formed on the steel surface becomes unstable at high temperatures and reduces the oxidation resistance of the steel. Therefore, protection of these steels at high temperatures is essential. Therefore, one of the best effective ways to extend the life of these components against oxidation is by applying protective coatings. In this research, Ni-Co-CeO2-ZrO2 composite coating was created by direct electrodeposition on the surface of AISI 304 austenitic stainless steel. In order to obtain proper coating, the effect of current density, pH and concentration of ZrO2 in the bath was investigated. To create the optimum deposition, the bath parameters were investigated. Influence of ZrO2 content (5, 10 and 25 g/L), current density (15, 20, 25 and 30 mA/cm-2) and pH (3, 3.5, 4 and 4.5) on the deposition amount of ceramic particles and microstructure of the coating has been investigated. Scanning electron microscopy (SEM) and EDX analysis were used to determine the morphology. The results showed that with increasing ZrO2, the amount of ZrO2 deposition increased and the amount of CeO2 deposition decreased. Also, with increasing current density and pH, the amount of ZrO2 and CeO2 particles decreased.Keywords: Electroplating, Microstructure, ZrO2, CeO2}
-
مقاومت به اکسیداسیون و هدایت الکتریکی فولادهای زنگ نزن مورد استفاده به عنوان صفحات اتصال دهنده در پیل های سوختی اکسید جامد را می توان با استفاده از یک لایه پوشش رسانا و محافظ بهبود داد. در این پژوهش فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 304 در یک مخلوط پایه پودری کبالت به روش سمانتاسیون فشرده پوشش داده شد. از تست اکسیداسیون همدما برای بررسی مقاومت به اکسیداسیون نمونه های پوشش دار و بدون پوشش استفاده شد. همچنین ASR به عنوان تابعی از زمان اکسیداسیون همدما در دمای ºC800 اندازه گیری شد. میکروساختار لایه پوشش و نمونه های اکسید شده توسط میکروسکوپ الکترونی SEM و دستگاه پراش پرتو ایکس بررسی شد. نتایج نشان داد که نمونه های پوشش داده شده با کبالت مقاومت به اکسیداسیون بهتری نسبت به نمونه های بدون پوشش از خود نشان دادند. نتایج نشان داد که افزایش زمان موجب افزایش ASR می شود. همچنین لایه پوشش کبالت در طول فرآیند اکسیداسیون همدما تبدیل به اسپینل های CoFe2O4، Co3O4 وCoCr2O4 شد. اسپینل های کبالت مقدار ASR (mΩ cm24/27) کمتری را در مقایسه با نمونه بدون پوشش (mΩ cm25/60) از خود نشان دادند.
کلید واژگان: پوشش, اکسیداسیون, مقاومت سطحی ویژه (ASR), فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 AISI, پیل سوختی اکسید جامد}Oxidation resistance and electrical conductivity of stainless steels used as interconnects in solid oxide fuel cells can be improved by using a conductive and protective coating layer. In this study, AISI 304 austenitic stainless steel was coated in a cobalt powder base pack mixture. Isothermal oxidation test was used to investigate the oxidation resistance of coated and non-coated steel. Area specific resistance (ASR) was also measured as a function of oxidation time at 800 °C. Microstructure of coated and oxidized samples was studied by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) device. The results showed that cobalt coated samples showed better oxidation resistance than non-coated samples. The results showed that increasing the temperature would increase the area specific resistance. The cobalt coating layer also converted to CoFe2O4, Co3O4 and CoCr2O4 spinels during the isothermal oxidation process. Cobalt spinels exhibited less ASR (27.4 mΩ cm2) compared to the uncoated sample (60.5 mΩ cm2).
Keywords: Coating, Oxidation, Area Specific resistance (ASR), AISI 304 Austenitic Stainless Steel, Solid oxide fuel cell} -
در این تحقیق پوشش کامپوزیتی Co-P-nanoAl2O3 با استفاده از تکنیک رسوب دهی الکتریکی به روش جریان مستقیم بر روی زیر لایه AISI 430 پوشش داده شد. میکروساختار و رفتار خوردگی پوشش های ایجاد شده در دانسیته جریان های متفاوت (mA/cm210 و mA/cm2 15 و mA/cm220 و mA/cm2 25) مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور بررسی مورفولوژی پوشش و آنالیز پوشش تشکیل شده به ترتیب از دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکرو آنالیز EDS استفاده شد. نتایج نشان داد که پوشش تشکیل شده در دانسیته جریان mA/cm2 15 کاملا یکنواخت و پیوسته است. به منظور بررسی مقاومت به خوردگی، آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول آبی 5/3 درصدوزنی NaCl بر روی نمونه های پوشش دار و بدون پوشش اعمال گردید. نتایج آزمون های پلاریزاسیون تافل و الکتروشیمیایی نیز با تصاویر میکروسکوپی مطابقت داشت و نشان داد که پوشش تشکیل شده در حمام با دانسیته جریان mA/cm2 15 بیشترین مقاومت به خوردگی را دارد.کلید واژگان: پوشش کامپوزیتی, نانو آلومینا, چگالی جریان, خوردگی, پلاریزاسیون پتانسیودینامیک}In this study, Co-P-nanoAl2O3 composite coating was deposited onto AISI 430 substrate using direct current electric deposition technique. The microstructure and corrosion behavior of the fabricated coatings at different current densities (10 mA/cm2, 15 mA/cm2, 20 mA/cm2, 25 mA/cm2) were studied. In order to investigate the morphology of the composite coating and the analysis of the coated samples, scanning electron microscope (SEM) and EDS were used, respectively. The results showed, the composite coating formed at the current density of 15 mA/cm2, is completely uniform and continuous. In order to investigate the corrosion resistance, potentiodynamic polarization experiment was applied in aqueous solution of 3.5% NaCl on coated and uncoated AISI 430 samples. The results of Tafel and electrochemical polarization tests were also correlated with microscopic images and showed that the coated specimen at the current density of 15 mA/cm2 had the maximum corrosion resistance.Keywords: composite coating, Nano alumina, Current Density, corrosion, potentiodynamic polarization}
-
پوشش های کامپوزیتی از جمله پوشش هایی هستند که به لحاظ خواص مناسب نظیر مقاومت به سایش، مقاومت به اکسیداسیون و سختی مورد توجه قرار گرفته اند. در این تحقیق پوشش کامپوزیتی TiO2- Ni-Al2O3با استفاده از تکنیک رسوب دهی الکتریکی به روش جریان مستقیم بر روی زیر لایه AISI 316 پوشش داده شد. برای ایجاد رسوب بهینه، پارامتر های حمام آبکاری مورد بررسی قرار گرفتند. تاثیر مقدار ذرات TiO2/Al2O3 (30، 40، 50 و g/L60)، دانسیته جریان (3، 4، 5 و A/dm26) و pH (3، 5/3، 4 و 5/4) بر روی مقدار نشست و میکروساختار پوشش ایجاد شده بررسی شد. جهت مشاهده مورفولوژی از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و جهت تعیین ترکیب شیمیایی از انالیز EDX استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش TiO2/Al2O3 تا مقدار g/L50 نشست افزایش پیدا کرده و از ان به بعد کاهش می یابد. همچنین پیوستگی پوشش نیز تا غلظت g/L50 افزایش پیدا کرد و بعد از ان یکنواختی و پیوستگی رسوب الکتروشیمیایی کاهش پیدا کرد. بررسی تاثیر دانسیته جریان و pH نیز نشان داد که با فزایش مقدار دانسیته جریان و pH به ترتیب تا A/dm25 و 4 مقدار نشست افزایش پیدا کرده و از ان به بعد کاهش می یابد. همچنین پیوستگی پوشش با افزایش دانسیته جریان و pH تا مقادیر ذکر شده افزایش پیدا کرد.
کلید واژگان: رسوب دهی الکتریکی, میکرو ساختار, نیکل, Tio 2, AL2O3} -
یکی از موثرترین راه ها برای بهبود مقاومت به اکسیداسیون اتصال دهنده های مورد استفاده در پیل های سوختی اکسید جامد، اعمال یک لایه پوشش رسانای محافظ است. در این پژوهش، فولاد فریتیCrofer 22APU در یک مخلوط پودر پایه تیتانیوم به روش سمانتاسیون فشرده پوشش داده شد. ترکیب پودر برای پوشش دهی تیتانیوم به صورت20 درصد وزنی Ti، 5 درصد وزنی NH4Cl به عنوان فعال کننده و 75 درصد وزنی Al2O3 بود. بهینه دما و زمان برای دست یابی به بهترین کیفیت پوشش از لحاظ چسبندگی و عدم تخلخل 800 درجه سانتی گراد به مدت زمان هفت ساعت بود. پوشش تیتانایز حاصل شامل فاز های TiFe، TiFe2 و TiCr2 بود. نتایج مربوط به آزمون های اکسیداسیون همدما و اکسیداسیون سیکلی در دمای 900 درجه سانتی گراد، نشان داد که نمونه های پوشش داده شده با تیتانیوم مقاومت به اکسیداسیون بهتری نسبت به نمونه های بدون پوشش دارند. مطالعات ساختاری و فازی نمونه های پوشش دار و اکسید شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون پراش پرتو ایکس انجام شد. در طول فرایند اکسیداسیون، پوشش به فازهای TiFe، TiFe2، TiFe2O5، TiO2 و TiCr2O4 تبدیل شده است. افزایش وزن نمونه های پوشش دار نسبت به نمونه های بدون پوشش کمتر بود که نشان می دهد پوشش به طور موثری زیرلایه را در برابر اکسیداسیون حفظ می کند. همچنین، مقاومت الکتریکی نمونه های پوشش دار از نمونه های بدون پوشش بالاتر بود.
کلید واژگان: اکسیداسیون, تیتانیوم, فولاد ضدزنگCrofer 22APU, پیل سوختی اکسید جامد}One of the most effective ways to improve oxidation resistance of interconnects used in solid oxide fuel cells (SOFCs) is to apply a layer of conductive protective coating. In this study, Crofer 22APU ferritic steel was coated in a titanium- based powder mixture by pack cementation method. The powder composition for titanium coating was Ti 20 wt.%, NH4Cl 5 wt.% (activator) and Al2O3 75 wt.%. The optimum temperature and time to obtain the best coating quality in terms of adhesion and porosity were 800 °C and 7 hours, respectivly. The obtained titanized coating consisted of TiFe, TiFe2 and TiCr2 phases. The results of isothermal and cyclic oxidation tests carried out at 900 °C, showed that titanium-coated samples had better oxidation resistance than non-coated samples. Microstructural and phase studies of coated and oxidized samples were performed by scanning electron macroscopy (SEM) and X-ray diffraction analysis (XRD). During oxidation process, the coating layer was converted into TiFe, TiFe2, TiFe2O5, TiO2 and TiCr2O4 phases. The coated specimens had lower weight gains relative to uncoated samples showing that coating effectively protects the substrate against oxidation. Moreover, coated samples had higher electrical resistance than uncoated ones.
Keywords: Oxidation, Titanium, Crofer 22APU stainless steel, solid oxide fuel cell} -
بررسی مقاومت به اکسیداسیون فولاد AISI 316 در حضور پوشش کامپوزیتی Ni- Al2O3-TiO2 رسوب داده شده با روش آبکاری الکتریکی
لایه اکسیدی تشکیل شده روی سطح فولادهای زنگ نزن آستنیتی در دماهای بالا به علت تبخیر کروم ناپایدار می شود و سطح فولاد در معرض نفوذ عناصر خورنده ای چون اکسیژن قرار می گیرد. به منظور بهبود مقاومت به اکسیداسیون فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 316 در دماهای بالا، از پوشش کامپوزیتی با زمینه نیکل استفاده می شود. در این تحقیق پوشش کامپوزیتی Ni-Al2O3-TiO2 با روش آبکاری الکتریکی بر روی سطح فولاد AISI 316 ایجاد شد. بررسی مورفولوژی پوشش ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز فازی توسط پراش پرتو ایکس (XRD) صورت گرفت. رفتار اکسیداسیون پوشش ها با دو روش اکسیداسیون هم دما و اکسیداسیون سیکلی بررسی شد. نتایج XRD نشان داد بعد از 200 ساعت اکسیداسیون همدما پوشش کامپوزیتی تبدیل به فازهای NiO، NiFe2O4، NiCr2O4 و TiO2 شد. مقایسه رفتار اکسیداسیون نمونه های پوشش دار و نمونه های بدون پوشش در طی اکسیداسیون همدما، نشان داد که پوشش کامپوزیتی Ni-Al2O3-TiO2 سبب افزایش مقاومت به اکسیداسیون نمونه های پوشش دار (mg/cm2 97/0) نسبت به نمونه های بدون پوشش (mg/cm2 3/2) می شود. همچنین بعد از 50 سیکل اکسیداسیون نمونه های پوشش دار (mg/cm2 7/2) افزایش وزن کمتری نسبت به نمونه های بدون پوشش (mg/cm2 62/3) از خود نشان دادند.
کلید واژگان: فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 316, آبکاری الکتریکی, پوشش کامپوزیتی Ni-Al2O3-TiO2, اکسیداسیون, لایه کرومیا} -
با استفاده از ذرات سخت سرامیکی در ابعاد نانو در زمینه ی پوشش های کبالت- فسفر خواص خوردگی را می توان بهبود بخشید. در این تحقیق پوشش کامپوزیتی Co-P-nanoAl2O3 با استفاده از تکنیک رسوب دهی الکتریکی به روش جریان مستقیم بر روی زیر لایه AISI 430 پوشش داده شد. کیفیت پوشش و مقاومت به خوردگی آن با pH محلول آبکاری (2، 3، 4 و 5) در حمام مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور بررسی مورفولوژی پوشش و آنالیز پوشش تشکیل شده به ترتیب از دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکرو آنالیز EDS استفاده شد. نتایج نشان داد که بیشترین نشست ذرات سرامیکی آلومینا در pH برابر با 4 است و پوشش تشکیل شده در pH برابر با 4 کاملا یکنواخت و پیوسته است. به منظور بررسی مقاومت به خوردگی، آزمون های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول آبی 5/3 درصدوزنی NaCl بر روی نمونه های پوشش دار و بدون پوشش اعمال گردید. نتایج آزمون های پلاریزاسیون تافل و الکتروشیمیایی نیز با تصاویر میکروسکوپی مطابقت داشت و نشان دادند که پوشش تشکیل شده در حمام با pH برابر با 4 بیشترین مقاومت به خوردگی را دارد.
-
مجله مهندسی متالورژی، پیاپی 74 (تابستان 1398)، صص 104 -115
دی سولفید مولیبدن (MoS2) یکی از رایج ترین پوشش های روانکار جامد است که تاکنون با استفاده از روش های مختلفی، روی سطوح تحت سایش اعمال شده است. این پوشش به علت حساسیت بالا به رطوبت کارایی مناسبی در شرایط محیطی ندارد. یک روش برای کاهش حساسیت آن به رطوبت و اکسیژن هم رسوبی MoS2 با عناصر است. در این تحقیق پوشش های MoSx/Ti- به روش کندوپاش مغناطیسی جریان مستقیم، روی فولاد اعمال شد. نسبت تیتانیوم در پوشش با استفاده از تارگت های مختلف کنترل گردید. نتایج نشان داد که ضخامت و سختی پوشش های ایجاد شده به ترتیب 4-6 میکرومتر و 850-1400 ویکرز بود. میزان کریستالی ساختار با افزایش میزان تیتانیوم کاهش می یابد. حضور تیتانیوم در پوشش MoSx باعث بهبود چسبندگی و افزایش سختی پوشش می گردد. مقدار بهینه افزودن تیتانیوم برای ایجاد بهترین خواص سایشی پوشش MoSx (کمترین مقادیر ضریب اصطکاک و نرخ سایش) 5 درصد اتمی تعیین گردید. سایش ورقه ای و تریبوشیمی و خراشان با مکانیزم خیش ریز به عنوان مهم ترین مکانیزم های حاکم در سایش پوشش تعیین شد.
کلید واژگان: سولفید مولیبدن, پوشش روانکار, رسوب فیزیکی بخار, رفتار سایشی, ضریب اصطکاک}Journal of Iranian Metallurgical and Materials Engineering Society, Volume:22 Issue: 74, 2019, PP 104 -115Molybdenum disulfide (MoS2) is one of the most widely used solid lubricants applied in different ways on the surfaces under friction. these coatings are very sensitive to water vapor and not suitable for applications in moist environments.. One way to improve the durability of a MoS2 film and also to reduce the deleterious effects of humidity and oxidation on its tribological performance is to co-sputter it with a metal in this study Ti-MoSx composite coatings were deposited onto AISI 1045 steel substrates by direct-current magnetron sputtering. The MoS2/Ni ratio in the coatings was controlled by sputtering the composite targets. The coatings were characterized X-ray diffraction (XRD), scanning electron miTioscopy (SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX), and nano-indentation and nano-sTiatch techniques. The tribological behavior of the coatings were investigated using the pin-on-disc test at room temperature. The results showed that the thickness, and the hardness of the coating were 4-6 µm, 850-1400 HV, respectively. The degree of Tiystallization of the composite coatings inTieased with inTieasing doped contents. The incorporation of Ti to MoSx coatings resulted in a considerable improvement of coating adhesion and hardness. The optimum doping level for Ti-MoSx coatings to show the best tribological properties,) with both the lowest friction coefficient and wear rate (was 5 atomic percent. The main wear mechanism of coating were delamination tribochemical and abrasive miTioTiacking.
Keywords: Molybdenum disulfide, Lubricant coating, Physical vapor deposition. Wear behavior, Friction coefficient} -
فولاد زنگ نزن فریتی Crofer 22 APU به عنوان ماده ای مناسب برای ساخت اتصال دهنده در پیل های سوختی اکسید جامد مورد استفاده قرار می گیرد. از مشکلات مهم این فولاد، افزایش مقاومت الکتریکی و تبخیر کروم از آن در دمای بالاست. به منظور رفع این مشکلات می توان از یک لایه پوشش محافظ روی آن استفاده کرد. در این پژوهش، از پوشش کامپوزیتی کبالت/اکسید ایتریم تشکیل شده به روش آبکاری الکتریکی استفاده شد. سپس مقاومت به اکسیداسیون و مقاومت الکتریکی نمونه های پوشش دار و بدون پوشش مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی اثر اکسیداسیون روی ریزساختار و ترکیب نمونه ها، از آنالیزهای میکروسکوپی الکترونی روبشی و پراش پرتو ایکس استفاده شد. نتایج نشان داد نرخ اکسیداسیون نمونه بدون پوشش پس از 500 ساعت اکسیداسیون در هوا در 800 درجه سانتی گراد حدود چهار برابر نرخ اکسیداسیون نمونه پوشش داده شده است. تشکیل ترکیبات اسپینلی Co3O4 وMnCo2O4 روی نمونه پوشش دار هدایت الکتریکی را بهبود داد. مقدار مقاومت ویژه سطحی نمونه پوشش دار و بدون پوشش بعد از 500 ساعت اکسیداسیون به ترتیب برابر 8/15 و 9/25 میلی اهم بر سانتی متر مربع اندازه گیری شد.کلید واژگان: Crofer 22 APU, پیل سوختی اکسید جامد, کبالت, اکسید ایتریم, اکسیداسیون, مقاومت الکتریکی, ترکیبات اسپینلی}Crofer 22 APU ferritic stainless steel has been evaluated as one of the favorable materials for utilization in Solid oxide fule cell (SOFC) interconnects. However, there are difficulties in utilizing these metallic interconnects, including the quick decrease of their electrical conductivity and evaporation of Cr species. To overcome the above problems, the application of protective coatings has been proposed. In this work, Co/Y2O3 composite coatings were deposited onto Crofer 22 APU stainless steels by direct current electrodeposition method. Oxidation and electrical properties of uncoated and coated steels were evaluated. Surface and cross-section of the bare and coated steels were characterized using scanning electron microscopy and X-ray diffraction techniques. Results showed that oxidation rate of the coated specimen was reduced by about 4 times, as compared to the uncoated one after 500 h isothermal oxidation in air at 800˚C. Formation of Co3O4 and MnCo2O4 spinel compositions improved electrical conductivity of the coated sample. After 500 h of isothermal oxidation at 800˚C, ASR value of the Co/Y2O3-coated and uncoated steels was 15.8 mΩ·cm2 and 25.9 mΩ·cm2 , respectively.Keywords: Crofer 22 APU, Solid oxide fuel cell, Co, Y2O3, Oxidation, Electrical resistance, Spinel compositions}
-
فولاد زنگ نزن فریتی AISI 430 به عنوان صفحات اتصال دهنده در پیل های سوختی اکسید جامد استفاده می شود. به منظور بهبود مقاومت به اکسیداسیون این فولاد در شرایط کاری پیل های سوختی اکسید جامد می توان از یک لایه پوشش محافظ بر روی اتصال دهنده ها استفاده کرد. در این تحقیق پوشش Ni-TiO2 بر روی زیرلایه ای از فولاد AISI 430 به وسیله روش آبکاری الکتریکی در حمام واتس حاوی ذرات TiO2 رسوب داده شد. ترکیب و خواص پوشش Ni-TiO2 به عنوان تابعی از دانسیته مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار نشست TiO2 در پوشش با افزایش مقدار دانسیته جریان افزایش پیدا کرد و بعد از رسیدن به مقدار A/dm24 کاهش یافت. همچنین مقدار اندازه دانه در پوشش کامپوزیتی Ni-TiO2 ابتدا تا مقدار A/dm23 کاهش پیدا کرد و با افزایش بیش تر از این مقدار دوباره افزایش پیدا کرد. حداکثر میزان سختی در مقدار جریان A/dm24 بدست آمد. برای بررسی مقاومت به اکسیداسیون، نمونه های پوشش دار و بدون پوشش به مدت 300 ساعت در معرض اکسیداسیون همدما در دمای 800 درجه سانتی گراد قرار گرفتند. نتایج نشان داد نمونه های پوشش داده شده در حمام حاوی سورفکتانت SDS و بدون سورفکتانت SDS افزایش وزن کمتری نسبت به زیر لایه بدون پوشش داشتند. ساختار کامپوزیت بعد و قبل از اکسیداسیون همدما بوسیله SEM و XRD مورد مطالعه قرار گرفت.کلید واژگان: آبکاری الکتریکی, پوشش Ni-TiO2, سورفکتانت SDS, اکسیداسیون}AISI 430 ferritic stainless steel is used as interconnects in solid oxide fuel cells. In order to improve the oxidation resistance of steel in operating conditions of solid oxide fuel cells, protective coatings can be employed. In this study Ni-TiO2 coating was deposited on an AISI 430 stainless steel substrate by electrocodeposition in Watt’s plating bath containing TiO2 particles. Composition and properties of Ni-TiO2 coating were investigated as a function of current density. The volume percentage of embedded TiO2 was raised by increasing in current density until 4 A/dm2 and beyond that reduced. Also grain size of Ni-TiO2 composite coating decreased until 3 A/dm2 and above this current density, the again grain size raised. Maximum value of microhardness obtained in 4 A/dm2 current density. In order to investigate the oxidation resistance, coated and uncoated specimens were subjected to isothermal oxidation at 800 ºC for 300 h. Results showed that the coated specimens at the bath containing of SDS surfactant and without SDS surfactant had less mass gain compared to uncoated ones. The microstructure of composite coatings, before and after oxidation was investigated by scanning electron microscope (SEM) and X-ray systems.Keywords: Electroplating, Ni-TiO2 coating, SDS surfactant, Oxidation}
-
دی سولفید مولیبدن (MoS2) یکی از رایج ترین پوشش های روانکار جامد است. در این تحقیق پوشش های کامپوزیتی MoS2-Cr به روش کندوپاش مغناطیسی جریان مستقیم، روی فولاد AISI1045 عمال شد. نسبت کروم در پوشش با استفاده از تارگت های مختلف کنترل شد. پوشش ها با استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) و نانوفرورونده و نانوخراش مشخصه یابی شد. نتایج نشان داد که ضخامت و سختی پوشش های ایجاد شده به ترتیب 6 میکرومتر و 1300-850 ویکرز بود. حضور کروم در پوشش MoSx باعث بهبود چسبندگی و افزایش سختی پوشش می شود. میزان بلورینگی ساختار با افزایش میزان کروم کاهش می یابد. مقدار بهینه افزودن کروم برای ایجاد بهترین خواص سایشی پوشش های MoS2-Cr، 13 درصد اتمی تعیین شد. سایش ورقه ای و تریبوشیمی و خراشان با مکانیزم خیش ریز به عنوان مهم ترین مکانیزم های حاکم در سایش پوشش تعیین شد.کلید واژگان: سولفید مولیبدن, پوشش روانکار جامد, رسوب فیزیکی بخار, رفتار سایشی, ضریب اصطکاک}Molybdenum disulfide (MoS2) is one of the most widely used solid lubricants. In this study, MoS2-Cr composite coatings were deposited onto AISI 1045 steel substrates by direct-current magnetron sputtering. The MoS2/Cr ratio in the coatings was controlled by sputtering the composite targets. The coatings were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX), and nano-indentation and nano-scratch techniques. The tribological behavior of the coatings was investigated using the pin-on-disc test at room temperature. The results showed that the thickness and the hardness of the coating were 6 µmand 850-1300 HV, respectively. The degree of the crystallization of the composite coatings was enhanced with increasing the Cr contents. The incorporation of Cr into MoSx coatings resulted in the considerable improvement of coating adhesion and hardness. The optimum doping level for MoS2-Cr coatings to show the best tribological propertie was 13 atomic percent. The main wear mechanisms of the coating were delamination, tribochemical and abrasive micro crackingKeywords: Molybdenum disulfide, Solid lubricant coating, Physical vapor deposition. Wear behavior, Friction coefficient}
-
برای افزایش مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی داغ فولاد ها می توان عناصر مختلفی از جمله آلومینیوم، کروم، سیلیسیم، تیتانیوم و یا ترکیبی از آنها را روی سطح نفوذ داد. در این تحقیق با استفاده از فرایند سمانتاسیون فشرده پوشش هم زمان آلومینیوم- تیتانیوم روی زیرلایه فولاد زنگ نزن فریتی 430 AISI ایجاد شد. پوشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفت. پوشش حاصل شامل دو لایه به ضخامت حدود 14 میکرومتر بود. نتایج آزمون پراش پرتو ایکس وجود فازهای FeTi، 2TiO، AlTi، Ti3Al و Ti5Al را نشان داد. اکسیداسیون هم دما و اکسیداسیون سیکلی در دمای 1000 درجه سانتی گراد روی نمونه های بدون پوشش و پوشش دار انجام شد. نتایج اکسیداسیون هم دما و سیکلی نشان داد پوشش نفوذی آلومینیوم- تیتانیوم باعث بهبود مقاومت به اکسیداسیون فولاد زنگ نزن فریتی 430 AISI شد.کلید واژگان: فولاد 430 AISI, سمانتاسیون فشرده, رسوب آلومینیوم- تیتانیوم, اکسیداسیون}In order to improve the oxidation and hot corrosion resistance of steels, various elements including aluminum, chromium, silicon, titanium or combination of these elements can be diffused on to the surface of steel. In this study, aluminum and titanium were simultaneously co-deposited onto the AISI 430 ferritic stainless steel substrate by the pack cementation process. Coating was examined by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The coating consised of two layers with the thickness of approximately 14 microns. The results obtained by XRD showed the existence of FeTi, TiO2, AlTi, Al3Ti and Al5Ti phases in the coating. Isothermal oxidation and cyclic oxidation were carried out at 1000○C. It was showed that the diffusional coating of aluminum-titanium led to the improvement of cycle and isothermal oxidation resistance.Keywords: AISI 430 steel, Pack cementation, Aluminum-titanium deposition, Oxidation}
-
در این پژوهش رفتار الکتروشیمیایی فولاد زنگ نزن فریتی AISI 430 در حضور پوشش های نفوذی Al، Ti و رسوب همزمان Al و Ti در محیط دریایی شبیه سازی شده (NaCl%5/3) مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی میکروساختار و فازهای پوشش ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) استفاده شد. به منظور بررسی رفتار خوردگی پوشش ها از دو آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) در محلول آبیNaCl % 5/3 استفاده شد. نتایج حاصل از پلاریزاسیون الکتروشیمیایی نشان داد که رسوب همزمان Al-Ti مقاومت به خوردگی بهتری (μA. cm-24-10×4. 55) نسبت به پوشش های Al (μA. cm-23. 21) و Ti (μA. cm-22-10×3. 6) دارد. همچنین نتایج حاصل از امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که پوشش همزمان Al و Ti بیشترین مقاومت انتقال بار لایه دوگانه الکتریکی را نسبت به پوشش Al و Ti دارد.
کلید واژگان: خوردگی, آلومینیوم, تیتانیوم, پلاریزاسیون, امپدانس الکتروشیمیایی}In this research, the electrochemical behavior of AISI 430 ferritic stainless steel at presence of Al, Ti and simultaneous co-deposition of Al-Ti diffusional coatings were studied in the simulated marine environment (NaCl 3.5%). To determine the microstructure and phases of the coatings, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) was used. To evaluate the corrosion resistance of coatings, potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods were used. Electrochemical polarization results showed that co-deposition of Al-Ti coating has better corrosion resistance (4.55×10-4 μA.cm-2) in comparison to Al (3.21×10-2 μA.cm-2) and Ti (3.6×10-2 μA.cm-2) coatings. Also the results of electrochemical impedance showed that co-deposition of Al and Ti have higher charge transfer resistance of electric double-layer in comparison with Al and Ti coatings.
Keywords: Corrosion, Al, Ti, Polarization, Electrochemical impedance} -
دی سولفید مولیبدن (MoS2) یکی از پرکاربردترین روانکارهای جامد است که به روش های مختلف، روی سطوح تحت سایش اعمال می شود. در این پژوهش با استفاده از روش رسوب بخار شیمیایی (CVD) پوشش MoS2 در دماهای 400، 500، 600 و 700 درجه سانتی گراد، روی زمینه فولادی اعمال شد. پوشش با استفاده از EDX، XRD، FTIR، سختی سنج و زبری سنج، مشخصه یابی شد. نتایج نشان داد که با تبخیر همزمان پودر گوگرد و تری اکسید مولیبدن (MoO3)، در محفظه CVD، پوششی پیوسته و یکنواخت با ترکیبی از MoS2 و دی اکسید مولیبدن (MoO2) ایجاد می شود. افزایش دمای زیرلایه باعث افزایش ضخامت پوشش و افزایش نسبت فاز MoS2 به MoO2 می گردد. اندازه دانه پوشش های ایجاد شده در شرایط مختلف رسوب دهی 120-50 نانومتر و ضخامت و سختی پوشش به ترتیب 30-17 میکرومتر و 480- 260 ویکرز بود.کلید واژگان: رسوب بخار شیمیایی, پوشش روانکار جامد, دی سولفید مولیبدن, ضخامت, میکروسختی}Molybdenum disulfide (MoS2) is one of the most widely used solid lubricants applied in different ways on the surfaces under friction. In this work, AISI 316 austenitic stainless steel was coated with MoS2, using chemical vapor deposition (CVD) at four different temperatures (400, 500, 600 and 700°C). Coatings properties were investigated using SEM, EDX, XRD and FTIR, Hardness Tester and Roughness tester. The results showed that with simultaneous evaporation of sulfur and molybdenum trioxide (MoO3) in the CVD chamber, a uniform coating layer containing MoS2 and MoO2 phases is formed. Increase in the substrate temperature resulted in the rise in the proportion of MoS2 to MoO2 phases as well as the thickness of coating. The thickness, grain size and the hardness of the coating were 17-29 µm, 50-120 nm and 260- 480 HV respectively.Keywords: chemical vapor deposition, solid lubricant coating, molybdenum disulfide, thickness, microhardness}
-
در این پژوهش تاثیر غلظت ذرات Fe2O3 بر خواص حفاظتی پوشش کامپوزیتی Ni-Fe2O3 اعمال شده بر فولاد 304 مورد ارزیابی قرار گرفت. پوشش دهی با روش آبکاری الکتریکی درحمام بدون افزودنی و حمام حاوی غلظت های مختلف ذرات Fe2O3 انجام شد. مورفولوژی و ساختار سطحی با تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM)، آنالیز خطی عنصری (EDS) و آنالیز الگوی پراش Xش(XRD) مورد بررسی قرار گرفت. رفتار خوردگی با اندازه گیری تغییرات پتانسیل خوردگی بر حسب زمان غوطه وری و آزمایش امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد. نتایج نشان داد که در 8/4=pH و دانسیته جریان اعمالی mA.cm-2 20 بیشترین مقدار رسوب ذرات در غلظت ذرات 20 گرم بر لیتر حاصل شد. هم چنین نتایج میکروسختی و رفتار خوردگی پوشش های اعمال شده نشان داد که توزیع یکنواخت ذرات فاز دوم در زمینه تاثیر بسزایی در بهبود خواص سطحی و حفاظتی پوشش دارد. اعمال پوشش نیکل مقاومت به خوردگی فولاد را بیش از دو برابر افزایش داد. افزودن ذرات Fe2O3 به ترکیب حمام آبکاری افزایش مقاومت به خوردگی پوشش نیکل را افزایش داد و بیشترین مقاومت به خوردگی را پوشش ایجاد شده در حمام حاوی g.lit-1 15 اکسید آهن ارائه داد که تقریبا 5 برابر مقاومت به خوردگی فولاد بدون پوشش است.
کلید واژگان: فولاد 304, آبکاری الکتریکی, پوشش کامپوزیتی, Ni, Fe2O3, خواص حفاظتی} -
- در این تحقیق پوشش نانو کریستالی M n-Cu با روش رسوب دهی الکتریکی از حمام حاوی سولفات آمونیوم بر زیر لایه فولاد زنگ نزن 304 AISI ایجاد شد. اثرات چگالی جریان رسوب دهی بر ریزساختار، ساختار بلوری و ترکیب شیمیایی پوشش ها بررسی گردید. نتایج نشان داد که در چگالی جریان های پایین، پوشش های غیر پیوسته با مقدار مس زیاد به دست می آید. با افزایش چگالی جریان، پوشش های غیربلوری، فشرده و غیریکنواخت با مقادیر کم مس ایجاد می شوند. حضور مقدار بسیار کم مس در لایه نازک رسوب یافته از تبدیل فاز نرم تر Mn-g به فاز شکننده Mn-a جلوگیری به عمل می آورد. با تغییر در چگالی جریان پوشش دهی، در اندازه دانه پوشش ها تغییر چندانی ایجاد نشد.
کلید واژگان: پوشش الکترورسوبی, آلیاژ منگنز, مس, چگالی جریان, ریزساختار}In the present study, 304 stainless steel (SS) was electrochemically plated with nanocrystalline Mn-Cu alloy coatings from a bath containing ammonium sulfate. The effects of current density on the microstructure, crystallographic structure, and chemical composition of the deposits were studied. The results showed that at low current densities, discontinuous coatings with a large amount of Cu can be obtained. Further increase in current density resulted in amorphous, compact and heterogeneous coatings with a small amount of Cu. The presence of Cu at low contents in precipitated coatings delayed the phase transformation of as-deposited ductile g-Mn to the brittle and hard a-Mn. However, the results did not show any specific changes in the grain size of the coatings with variation of current densities.Keywords: Electroplated coating, Mn, Cu alloy, Current density, Microstructure} -
در این تحقیق، پوشش آلیاژی نیکل- فسفر با روش رسوب دهی الکتریکی بهروش جریان مستقیم بر روی فولاد زنگنزن 304 ایجاد شد. با استفاده از روش طراحی آزمون تاگوچی، تاثیر چگالی جریان، غلظت اسید فسفرو، زمان و pH بر میزان فسفر پوشش بررسی شد. بهمنظور تعیین فازهای موجود و اندازه دانه از روش آنالیز تفرق پرتوی X، بررسی ریزساختار و مرفولوژی سطح پوشش از میکروسکپ الکترونی SEM، تعیین اندازهی ذرات بلورین در پوشش از میکروسکپ الکترونی TEM و نیز، برای بررسی رفتار حرارتی از روشDSC استفاده شد. نتایج نشان دادند که دمای تغییر ساختار در پوشش محتوی 51/2 درصد وزنی فسفر، برابر با C° 1/409 میباشد، و این نشان از پایداری بالای حرارتی پوشش است. این دما با افزایش میزان فسفر به C° 328 رسید. افزون بر این، گرمای آزاد شده حین انجام فرایند تبلور با افزایش میزان فسفر، روند صعودی از خود نشان داد.
کلید واژگان: پوشش آلیاژی نیکل فسفر, روش BSC, بی شکل (آمورف), رسوب دهی الکتریکی, تاگوچی}In this study, nickel-phosphorus coating was prepared by electrodeposition technique on the 304 stainless steel substrate. The effects of current density, phosphorous acid concentration, time and pH on the phosphorous content was investigated using Taguchi method. A uniform amorphous-nanocrystalline structure (Ni-12%P) was obtained. SEM, EDS, TEM and XRD were used in order to study the surface morphology, chemical composition and phase structure. Based on the DSC results, the thermal behaviour of coatings with different phosphorus contents was analyzed and the relationship between the structure and temperature was determined. The results showed that at the temperature of 409.1 °C, the structure of coating (Ni-2.51%P) changed from amorphous to crystalline with a greater thermal stability. The transformation temperature decreased to 328° C by an increase in the phosphorous content.Keywords: Ni, P alloy coating, DSC method, Amorphous, Electrodeposition, Taguchi} -
In this study, nickel phosphorus coating was prepared by electrodeposition method on 304 stainless steel substrate. Microstructure and chemical composition of coating were investigated by SEM and EDS analysis. In order to identify the phases and calculating the nickel grain size, XRD and TEM analysis were used. Corrosion behavior of coating was studied by Tafel polarization experiments. Main effects and interaction between temperature, agitation and type of corrosive bath in two levels on corrosion current of Ni-13wt.%P coating was also investigated by using experimental designs such as Factorial method. The results demonstrated that the types of corrosive bath and temperature have the most and the least effect on corrosion current, respectively. In addition, the interaction between two parameters, namely the type of corrosive bath and agitation and also the interaction between three parameters have maximum and minimum effect on corrosion current, respectively. Investigation of contour plots and surface responses showed that an optimum state was obtained when three parameters were at low level and also, the maximum corrosion current of coating determined when the parameters were at high level.Keywords: Ni, P alloy coating, Electrodeposition, Factorial method, Interaction, Contour plot}
-
سنتز لایه نازک نانوساختار تیتانات بیسموت به روش سل - ژل و بررسی عوامل موثر بر ساختار و خواص آن
-
Chromium containing alloys are among the best candidates for solid oxide fuel cell interconnects. However, the problem of reduction of electrical conductivity during high temperature oxidation should be solved. The aim of this research was to investigate the electrical behavior of AISI 430 ferritic stainless steel which was coated in a Mn-base pack mixture by pack cementation method. Electrical conductivity was tested as a function of oxidation time at 750 ºC and as a function of temperature by annealing the samples from 400 to 900 ºC. Results showed that the coating layer was converted to Mn3O4 and MnFe2O4 spinels during oxidation. These spinels caused to the improvement of the electrical conductivity of coated substrates compared to uncoated substrates.Keywords: Electrical conductivity, solid oxide fuel cells (SOFCs), AISI 430 ferritic stainless steel, manganese spinels, pack cementation}
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.