نمایش موارد بر اساس برچسب: پوشش آلیاژی

از زمان، اختراع تکنولوژی پوشش الکترولس در سال 1946 توسط A. Brenner و G. Riddell، پوشش های الکترولس نیکل به علت ویژگی های منحصر به فرد آن در بسیاری از زمینه ها استفاده شده است. ساختار الکترولس Ni-P به عنوان پوششی با محتوای فسفر زیاد است. با این حال، این ساختار آمورف متاستاز است و با افزایش درجه حرارت یک گذار بلوری را تحت تاثیر قرار می دهد[1-6]. پس از عملیات حرارتي مناسب، پوشش به كريستال تبديل شد و توانايي سختي و ضد سايش آن به شدت بهبود يافت. ذرات ضخیم در فلزات رسوبی الکترولس یک روش مناسب برای تهیه پوشش های کامپوزیتی است و ذرات خواص مکانیکی و فیزیکی آن را افزایش می دهند [7]. پوشش های کامپوزیت مقاوم در برابر سایش با SiC، Al2O3 و غیره وجود دارد. SiC یک نوع مواد الکترونیکی مفید و دارای مواد سرامیکی قوی با مقاومت خوردگی عالی و فرسایش است. بنابراین پوشش های کامپوزیتی الکترولس (نیکل فسفر کاربید سیلیسیوم) Ni-P-SiC جذاب و قبلاًمورد بررسی قرار گرفته اند[8.9].

برای خواندن بیشتر مقالات اینجا کلیک کنید

مقدمه

خواص مکانیکی و شیمیایی فلزات بطور قابل توجهی توسط آلیاژ کردن بهبود می یابد. در سالهای اخیر، آبکاری آلیاژی علاقه شدیدی را بعنوان یک تکنیک جدید که امکانات صنعتی بسیاری را برای تولید پوشش های با کیفیت بالاتر در حوزه پوشش سطح محصولات هیدرومتالورژیکی و تولید هیدرومتالورژیکی مواد جدیدی همانند ترکیبات فاز جامد ( intermetallic ) محلول های جامد فوق اشباع و آلیاژهای آمورفی که به روش پیرومتالورژیکی قابل دست یابی نیستند در اختیار ما میگذارد.

 

شکل 1 آلیاژهای دوتایی آبکاری شده در محلول های آبی:

■آلیاژهای گزارش شده تا سال 1960 را نشان می دهد.

● آلیاژهایی که برای اولین بار بین سالهای 1961 تا 1964 آبکاری شده اند را نشان می دهد

▲ آلیاژهای گزارش شده از سال 1964 به بعد را نشان می دهد.

 

آبکاری آلیاژی تاریخچه ای به قدمت 147 سال دارد که اولین باردر سال 1841 جاکوب توانست به روش آبکاری آلیاژ برنج را بدست آورد، و تا به امروز همانگونه که در شکل 1 نیز نشان داده شده است، تلاش های بسیاری صورت گرفته و بیش از 200 نوع آلیاژ دوتایی و سه تایی از محلولهای آبی تهیه شده است. تقریبا 70 نوع از این آلیاژها، بعبارتی چیزی بیش از یک سوم کل آلیاژی که  قبلا گزارش شده اند، شامل فلزات گروه آهن هستند. حدود 30 مورد از این سیستمهای آلیاژی مربوط به آلیاژهای نیکل، 23 مورد مربوط به کبالت و 21 مورد نیز آلیاژهای آهن هستند. بنابراین در بین فلزات گروه آهن، نیکل بیشترین تعداد ساختارهای آلیاژی را به خود اختصاص داده است. همانطور که در جدول یک دیده میشود، بررسی تعداد زیادی از مقالات چاپ شده در بین سالهای 1975 و 1984 نشان داد که 80% از این مقالات در مورد سیستمهای آلیاژی فلزات گروه آهن بویژه نیکل هستند. از میان آلیاژهای نیکل، Ni-Zn، Ni-Fe و Ni-Sn سیستمهایی هستند که عمدتا بیشتر مورد بررسی قرار می گیرند، زیرا انتظار می رود که پوشش به دست آمده ویژگی های برجسته مطلوبی برای استفاده عملی داشته باشد و علاوه بر این، رفتار پوشش آنها از نقطه نظر علمی جالب توجه است. شکل 2، روند تعداد گزارش های ارائه شده مربوط به سه سیستم آلیاژی فوق در 12 سال گذشته را به خوبی نشان می دهد. مشخصا در هر سال، مطالعات زیادی در ارتباط با آبکاری سیستم های Ni-Fe و Ni-Sn برای پوشش های تزئینی، مقاوم در برابر خوردگی یا آلیاژهای مغناطیسی انجام شده است. از سوی دیگر، تعداد گزارشات مربوط به آلیاژهای Ni-Zn از اوایل دهه 1980 به طور ناگهانی افزایش یافته است. این روند به طور عمده ناشی از تحقیقات گسترده تولید کنندگان فولاد برای ایجاد ورق فولادی مقاوم در برابر خوردگی برای پانل های بدنه خودرو است [2] - [6]. به منظور ارتقاء کاربرد عملی آلیاژ بسیار مقاوم Ni-Zn در برابر خوردگی در زمینه های دیگر آبکاری فلزی و همچنین در صنعت خودرو، داشتن دانش جامع درمورد پوشش آلیاژی Ni-Zn ضروری می باشد.  نویسندگان این مقاله برای انجام یک سری مطالعات در مورد پوشش آلیاژی Zn-Ni تحت حمایت مالی مؤسسه توسعه نیکل قرار گرفته اند. این یک گزارش نهایی است که به موسسه نامبرده ارائه شده است.

 

 

 
برای خواندن ادامه مطلب اینجا کلیک  کنید

محققان دانشگاه صنعتی شیراز موفق شدند با اعمال هم‌زمان مس و نانوذرات اکسیدی درون پوشش نیکل، مقاومت به خوردگی و سایش پوشش را به‌طور قابل‌توجهی بهبود بخشند. عمده کاربرد نتایج این طرح در صنایع هوا فضا وخودروسازی خواهد بود.
امروزه بهینه‌ سازی خواص سطحی قطعات مهندسی نقش مهمی در افزایش بازدهی قطعه بازی می‌کند. در این راستا، یکی از قابل ‌قبول‌ ترین رویکردها استفاده از پوشش‌های فلزی است. تاکنون عملکرد طیف‌های مختلفی از پوشش‌های فلزی از جمله پوشش‌های خالص و پوشش‌های آلیاژی مورد بررسی قرار گرفته‌است. از سوی دیگر، محققان در سال‌های اخیر با استفاده از نانوذرات مختلف در ساختار پوشش و ایجاد ساختار نانوکامپوزیتی، نسل جدیدی از پوشش‌ها را معرفی کرده‌اند.

دکتر مرتضی علیزاده، عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی شیراز، هدف از انجام این طرح را تلاش برای بهبود خواص ضد خوردگی و ضد سایشی پوشش‌هایی از جنس نیکل عنوان کرد و افزود: «در طرح حاضر تلاش شده با وارد کردن عنصر مس و نانوذرات اکسید آلومینیوم به درون پوشش، خواص ضد خوردگی و ضد سایشی پوشش آن ارتقا یابد.»

وی ادامه داد: «ازآنجایی‌که بسیاری از قطعات در صنعت، از جمله قطعات مورد استفاده در صنایعی همچون خودروسازی، به‌ طور هم‌ زمان تحت دو پدیده‌ی مخرب سایش و خوردگی قرار دارند؛ بنابراین اعمال این پوشش‌ها می‌تواند نقش بازدارنده را در برابر این پدیده‌ها بازی کرده و افزایش عمر و کارایی قطعات را در پی داشته باشد.»

نانوذرات اکسیدی از یک‌ سو به دلیل ماهیت سرامیکی و سختشان، خواص مکانیکی زمینه را ارتقا می‌دهند و از سوی دیگر موجب می‌شوند تا پوششی با دانه‌بندی ریز تشکیل شود و متعاقب آن سختی افزایش یابد. به گفته‌ی این محقق، در طرح حاضر از رسوب‌دهی الکتریکی برای ایجاد پوششی با زمینه نیکل بر روی زیرلایه‌ای از جنس فولاد استفاده شده است. همچنین به‌منظور ارتقای خواص ضد خوردگی و ضدسایشی پوشش، عنصر مس و نانوذرات سرامیکی اکسید آلومینیوم با درصدهای متفاوت مورد استفاده قرار گرفته است. پس از اتمام فرایند پوشش‌دهی، ابتدا ساختار پوشش بررسی و سپس آزمون‌های سختی سنجی، سایش و خوردگی بر روی نمونه‌های پوشش‌دهی‌شده انجام شده‌است.
نتایج به‌ دست‌ آمده بیانگر این مطلب است که کریستالیت‌های پوشش از 91 نانومتر برای پوشش نیکل خالص به 16 نانومتر برای پوشش تهیه‌شده از حمام حاوی 20 گرم بر لیتر اکسید آلومینیوم تغییر یافته‌است. همچنین مقاومت به سایش پوشش، 4/2 برابر و مقاومت به خوردگی 4/3 برابر شده‌است.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر مرتضی علیزاده- عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی شیراز- و حامد صفایی- دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه شیراز- است.

@ IranCoat